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物聯12:RFID系統安全邏輯方法

       在RFID安全技術中,常用邏輯方法也可以說是軟方法,主要有基於協議的方法、。如雜湊(Hash)鎖方案、隨機Hash鎖方案、Hash鏈方案、匿名ID方案以及重加密方案等。

1.Hash鎖

        Hash鎖是一種完善的抵制標籤未授權訪問的安全與隱私技術。

        整個方案只需要採用Hash雜湊函式給RFID標籤加鎖,成本很低。採用Hash鎖方法控制標籤讀取訪問。

鎖定標籤: 對於唯一標識號為ID的標籤,首先讀寫器隨機產生該標籤的K,計算metaID = Hash(K),將metaID傳送給標籤;由標籤將metaID儲存下來,進入鎖定狀態;最後讀寫器將(metaID,K,ID)儲存到後臺資料庫中,並以metaID為索引。

解鎖標籤: 讀寫器詢問標籤時,標籤回答metaID;然後讀寫器查詢後臺資料庫,找到對應的(metaID,K,ID)記錄,再將K值傳送給標籤;標籤收到K值後,計算Hash(K)值,並與自身儲存的metaID值比較,若Hash(K)=metaID,則標籤解鎖並將其ID傳送給閱讀器。


2.隨機Hash鎖

     讀寫器每次訪問標籤的輸出資訊不同。

        原理是標籤包含Hash函式和隨機數發生器,後臺伺服器資料庫儲存所有標籤ID。

        讀寫器請求訪問標籤,標籤接收到訪問請求後,由Hash函式計算標籤ID與隨機數r的Hash值。標籤再發送資料給請求的閱讀器,同時讀寫器傳送給後臺伺服器資料庫,後臺伺服器資料庫窮舉搜尋所有標籤ID和r的Hash值,判斷是否為對應標籤ID,標籤接收到讀寫器傳送的ID後解鎖。  

鎖定標籤:向未鎖定標籤傳送鎖定指令,即可鎖定該標籤。

解鎖標籤:讀寫器向標籤ID發出詢問,標籤產生一個隨機數R,計算Hash(ID||R),並將(R,Hash(ID||R))資料傳輸給讀寫器;讀寫器收到資料後,從後臺資料庫取得所有的標籤ID值,分別計算各個Hash(ID||R)值,並與收到的Hash(ID||R)比較,若Hash(IDk||R)= Hash(ID||R),則向標籤傳送IDk;若標籤收到IDk=ID,此時標籤解鎖。


3.Hash鏈

         標籤使用了Hash函式在每次讀寫器訪問後,自動更新識別符號的方案,實現前向安全性。

         Hash鏈原理是標籤在儲存器中設定一個隨機的初始化識別符號S1,這個識別符號也儲存到後臺資料庫。標籤包含兩個Hash函式G和H。當讀寫器請求訪問標籤時,標籤返回當前標籤識別符號ak=G(Sk)給讀寫器,標籤從電磁場獲得能量時自動更新識別符號k+1=H(Sk)。


鎖定標籤標籤ID,讀寫器隨機選取一數S1傳送給標籤,並將(ID,S1)儲存到後臺資料庫中,標籤儲存接收到S1後便進入鎖定狀態。

解鎖標籤:在第i次事務交換中,讀寫器向標籤發出詢問訊息,標籤輸出ai=Gi,並更新Si+1=H(Si),讀寫器收到ai後,搜尋資料庫中所有的(ID,S1)資料對,併為每個標籤遞迴計算ai=G(H(Si−1)),比較是否等於ai,若相等,則返回相應的ID。

        該方法使得隱私侵犯者無法獲得標籤活動的歷史資訊,但不適合標籤數目較多的情況。

4.匿名ID方案

        採用匿名ID,在訊息傳輸中,隱私侵犯者即使截獲標籤資訊也不能獲得標籤的真實ID。該方案採用公鑰加密、私鑰加密或者新增隨機數生成匿名標籤ID。

5.重加密方案

        採用公鑰加密。標籤可以在使用者請求下通過第三方資料加密裝置定期對標籤資料進行重寫。因為採用公鑰加密,大量的計算負載將超出標籤的能力,因此這個過程通常由讀寫器處理。