物联网环境下的组证明RFID协议研究与改进
摘要
作为物联网核心技术的RFID技术是一种新型的自动识别技术，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一，在生产、交通、物流、安全、国防等领域有着广阔的应用前景。
安全与隐私问题是RFID这项技术是否能够进行行业应用的关键。RFID技术相较于条码识别技术、磁卡识别技术和IC卡识别技术，有着无接触、抗干扰能力强、可同时识别多个物品等优点。但是也随之带来了新的安全通信问题。无接触的特点使得RFID标签具有了强大的追踪能力，给消费者带来新的隐私威胁问题。可同时识别多个物体的功能，则要求人们重新研究群组的安全认证问题。
本文在总结和分析物联网中RFID技术的环境特性和安全需求的基础上，对RFID组证明协议进行需求分析和隐私保护设计。认真研究了张忠等人的协议，分析其优点和可进一步提高和改进的地方，形成了我们的设计思路。针对RFID低成本同步密钥标签，我们提出一种新的组认证协议。利用该协议可解决标签组中的多标签认证问题。对新协议进行功能和安全性分析、使用到的轻量级加密算法分析和效率分析。与文献[12]中提出的物联网环境下UC安全的组证明RFID协议相比，我们的协议提高了认证的效率，并降低了通信成本。
RFID as the core of Internet of Things is a new auto identification technology. Itis regarded as one of most promising information technology. And it can be widely usedin many fields such as production, traffic, logistics, security and national defense.
The security and privacy are the key factor whether RFID technology can becommercial. RFID is wireless, has strong anti-interference capacity and can identifymultiple targets compared with Barcode, Magnetic and IC card. Otherwise, it also bringabout new security communication problem. RFID label can be tracked easily becauseof wireless feather. And the customer will be placed under new security threat. On theother hand, group security certification will be research again for the function ofidentifying multiple targets.
In this article the characteristics and security of RFID in the Internet of Thingsare analyzed and summarized. And the author made the requirement analysis anddesigned privacy protection for RFID grouping-proof protocol. Then the author studiedthe protocol created by Zhangzhong seriously, analyzed the advantage and disadvantageof RFID, and showed own design idea. And the author issued a new grouping-proofprotocol about low cost synchronized RFID key label. Multiple tags certification in thetags group will be solved by this protocol. So the author analyzed the new protocolfrom function, security, efficiency and used lightweight encryption algorithm. Overall,the efficiency of identification is improved and the cost of communication is reducedby the new protocol compared with safe RFID protocol based on UC grouping-proof inInternet of Things listed by Literature [12].
安全与隐私问题是RFID这项技术是否能够进行行业应用的关键。RFID技术相较于条码识别技术、磁卡识别技术和IC卡识别技术，有着无接触、抗干扰能力强、可同时识别多个物品等优点。但是也随之带来了新的安全通信问题。无接触的特点使得RFID标签具有了强大的追踪能力，给消费者带来新的隐私威胁问题。可同时识别多个物体的功能，则要求人们重新研究群组的安全认证问题。
本文在总结和分析物联网中RFID技术的环境特性和安全需求的基础上，对RFID组证明协议进行需求分析和隐私保护设计。认真研究了张忠等人的协议，分析其优点和可进一步提高和改进的地方，形成了我们的设计思路。针对RFID低成本同步密钥标签，我们提出一种新的组认证协议。利用该协议可解决标签组中的多标签认证问题。对新协议进行功能和安全性分析、使用到的轻量级加密算法分析和效率分析。与文献[12]中提出的物联网环境下UC安全的组证明RFID协议相比，我们的协议提高了认证的效率，并降低了通信成本。
RFID as the core of Internet of Things is a new auto identification technology. Itis regarded as one of most promising information technology. And it can be widely usedin many fields such as production, traffic, logistics, security and national defense.
The security and privacy are the key factor whether RFID technology can becommercial. RFID is wireless, has strong anti-interference capacity and can identifymultiple targets compared with Barcode, Magnetic and IC card. Otherwise, it also bringabout new security communication problem. RFID label can be tracked easily becauseof wireless feather. And the customer will be placed under new security threat. On theother hand, group security certification will be research again for the function ofidentifying multiple targets.
In this article the characteristics and security of RFID in the Internet of Thingsare analyzed and summarized. And the author made the requirement analysis anddesigned privacy protection for RFID grouping-proof protocol. Then the author studiedthe protocol created by Zhangzhong seriously, analyzed the advantage and disadvantageof RFID, and showed own design idea. And the author issued a new grouping-proofprotocol about low cost synchronized RFID key label. Multiple tags certification in thetags group will be solved by this protocol. So the author analyzed the new protocolfrom function, security, efficiency and used lightweight encryption algorithm. Overall,the efficiency of identification is improved and the cost of communication is reducedby the new protocol compared with safe RFID protocol based on UC grouping-proof inInternet of Things listed by Literature [12].
引文
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[20]丁振华,李锦涛,冯波.基于Hash函数的RFID安全认证协议研究[J].计算机研究与发展,2009,46(4):583-592.
[21]余恬恬,冯全源.基于Hash函数的RFID挑战-应答认证协议[J].计算机工程,2009,35(24):156-161.
[22]杜治国,杨波,欧阳国帧,陈成.安全的RFID认证协议研究设计[J].计算机工程与设计,2009,30(3):561-565.
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