RFID系統(tǒng)的安全標(biāo)簽加密解決方案
發(fā)布時(shí)間:2008/12/17 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):1760
由于標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的通信很容易被監(jiān)測(cè)到,我們可以對(duì)標(biāo)簽存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行加密。這里提出了一種所謂的“通用重加密(universal re-encryption)”方法,即對(duì)射頻標(biāo)簽中已加密的信息進(jìn)行周期性地再加密,或者說(shuō)重加密就是對(duì)密文進(jìn)行再加密。這樣,由于信息形式的可變性使得標(biāo)簽無(wú)法被盜取,標(biāo)簽持有者也很難被跟蹤到。通過(guò)公鑰密碼體制來(lái)實(shí)現(xiàn)重加密,這樣即使密文是通過(guò)多重加密獲得的,但我們只需通過(guò)一次解密就能獲得對(duì)應(yīng)的明文。
1. 再加密
標(biāo)簽的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源都十分有限,因此極少有人設(shè)計(jì)使用公鑰密碼體制的rfid安全機(jī)制。到目前為止,公開(kāi)發(fā)表的基于公鑰密碼機(jī)制的rfid安全方案只有兩個(gè):(1)juels等人提出的用于歐元鈔票上標(biāo)簽標(biāo)識(shí)的建議方案;(2)golle等人提出的可用于實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)涿δ艿姆桨浮?/p>
上述兩種方案都采用了再次加密機(jī)制,但兩者還是有顯著的不同:juels等人的方案基于一般的安全的公鑰加密/簽名方案,同時(shí)給出了一種基于橢圓曲線(xiàn)體制的實(shí)現(xiàn)方案(包括安全參數(shù)的選擇、有關(guān)性能分析等);在這種方案中,完成再次加密的實(shí)體知道被加密消息的所有信息患(本方案中特指鈔票的序列號(hào))。而golle等人的方案則采用了基于elgamal體制的“通用再加密”(universal re-ecryption)技術(shù),這種方案中,完成對(duì)消息的再次加密不需知道關(guān)于初始加密該消息所使用的公鑰的任何信息。到目前為止,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)juels等人方案的明顯安全漏洞和弱點(diǎn),但是golle等人提出的方案被指出存在安全弱點(diǎn)和漏洞。
2. a5/1流密碼協(xié)議
在超大規(guī)模集成電路中,流密碼比塊密碼有著更高的硬件執(zhí)行效率。a5/1流密碼協(xié)議是一種流密碼,已經(jīng)被用于gsm標(biāo)準(zhǔn)的空氣傳輸加密,協(xié)議如圖1所示。l.batina等人闡述了a5/1流密碼協(xié)議的硬件執(zhí)行過(guò)程。其所需總的門(mén)器件數(shù)量是932,與像abs這樣的典型的對(duì)稱(chēng)加密算法所需的硬件門(mén)器件為20 000~30 000相比,a5/1流密碼協(xié)議更適合于低功耗標(biāo)簽。盡管a5/1流密碼協(xié)議有很明顯的好處,但是它容易受到幾種已知的明文攻擊。
圖1 a5/1流密碼協(xié)議的結(jié)構(gòu)
3. 密鑰變化協(xié)議
為了進(jìn)一步加強(qiáng)rfid系統(tǒng)的安全性,一個(gè)解決方案——密鑰變化協(xié)議被提出。該密鑰變化協(xié)議基于標(biāo)簽的序列號(hào)和秘密主密鑰。用于安全防護(hù)的主密鑰一般被存儲(chǔ)在安全接入模塊中;诿荑變化協(xié)議的互認(rèn)證過(guò)程需要一個(gè)特殊的優(yōu)先步驟。認(rèn)證過(guò)程通過(guò)讀寫(xiě)器向標(biāo)簽詢(xún)問(wèn)序列號(hào)開(kāi)始。協(xié)議流程如圖2所示。
圖2 密鑰變化協(xié)議的互認(rèn)證過(guò)程
該協(xié)議比較復(fù)雜,增加了計(jì)算負(fù)載和標(biāo)簽成本。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來(lái)源維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)
由于標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的通信很容易被監(jiān)測(cè)到,我們可以對(duì)標(biāo)簽存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行加密。這里提出了一種所謂的“通用重加密(universal re-encryption)”方法,即對(duì)射頻標(biāo)簽中已加密的信息進(jìn)行周期性地再加密,或者說(shuō)重加密就是對(duì)密文進(jìn)行再加密。這樣,由于信息形式的可變性使得標(biāo)簽無(wú)法被盜取,標(biāo)簽持有者也很難被跟蹤到。通過(guò)公鑰密碼體制來(lái)實(shí)現(xiàn)重加密,這樣即使密文是通過(guò)多重加密獲得的,但我們只需通過(guò)一次解密就能獲得對(duì)應(yīng)的明文。
1. 再加密
標(biāo)簽的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源都十分有限,因此極少有人設(shè)計(jì)使用公鑰密碼體制的rfid安全機(jī)制。到目前為止,公開(kāi)發(fā)表的基于公鑰密碼機(jī)制的rfid安全方案只有兩個(gè):(1)juels等人提出的用于歐元鈔票上標(biāo)簽標(biāo)識(shí)的建議方案;(2)golle等人提出的可用于實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)涿δ艿姆桨浮?/p>
上述兩種方案都采用了再次加密機(jī)制,但兩者還是有顯著的不同:juels等人的方案基于一般的安全的公鑰加密/簽名方案,同時(shí)給出了一種基于橢圓曲線(xiàn)體制的實(shí)現(xiàn)方案(包括安全參數(shù)的選擇、有關(guān)性能分析等);在這種方案中,完成再次加密的實(shí)體知道被加密消息的所有信息患(本方案中特指鈔票的序列號(hào))。而golle等人的方案則采用了基于elgamal體制的“通用再加密”(universal re-ecryption)技術(shù),這種方案中,完成對(duì)消息的再次加密不需知道關(guān)于初始加密該消息所使用的公鑰的任何信息。到目前為止,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)juels等人方案的明顯安全漏洞和弱點(diǎn),但是golle等人提出的方案被指出存在安全弱點(diǎn)和漏洞。
2. a5/1流密碼協(xié)議
在超大規(guī)模集成電路中,流密碼比塊密碼有著更高的硬件執(zhí)行效率。a5/1流密碼協(xié)議是一種流密碼,已經(jīng)被用于gsm標(biāo)準(zhǔn)的空氣傳輸加密,協(xié)議如圖1所示。l.batina等人闡述了a5/1流密碼協(xié)議的硬件執(zhí)行過(guò)程。其所需總的門(mén)器件數(shù)量是932,與像abs這樣的典型的對(duì)稱(chēng)加密算法所需的硬件門(mén)器件為20 000~30 000相比,a5/1流密碼協(xié)議更適合于低功耗標(biāo)簽。盡管a5/1流密碼協(xié)議有很明顯的好處,但是它容易受到幾種已知的明文攻擊。
圖1 a5/1流密碼協(xié)議的結(jié)構(gòu)
3. 密鑰變化協(xié)議
為了進(jìn)一步加強(qiáng)rfid系統(tǒng)的安全性,一個(gè)解決方案——密鑰變化協(xié)議被提出。該密鑰變化協(xié)議基于標(biāo)簽的序列號(hào)和秘密主密鑰。用于安全防護(hù)的主密鑰一般被存儲(chǔ)在安全接入模塊中;诿荑變化協(xié)議的互認(rèn)證過(guò)程需要一個(gè)特殊的優(yōu)先步驟。認(rèn)證過(guò)程通過(guò)讀寫(xiě)器向標(biāo)簽詢(xún)問(wèn)序列號(hào)開(kāi)始。協(xié)議流程如圖2所示。
圖2 密鑰變化協(xié)議的互認(rèn)證過(guò)程
該協(xié)議比較復(fù)雜,增加了計(jì)算負(fù)載和標(biāo)簽成本。
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