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可证明安全的RFID通信安全协议

文档作者：蔡庆玲1，詹宜巨1，刘洋2 文档来源： 1．中山大学工学院广州 2．中山大学信息科学与技术学院		点击数：	更新时间： 2023年07月22日
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研究与开发
可证明安全的RFID通信安全协议乖
蔡庆玲1，詹宜巨1，刘洋2
(1．中山大学工学院广州510275；2．中山大学信．g-科学与技术学院广州510275)
_圜通过对RFID系统特殊安全问题的系统研究，从可证明安全论证的角度出发，本文提出了一尊可证明安全的肼D通信安全协议—rPAP。在随机预言模型下，使用形式化描述方式，系玑地h建业了
RFID通信安全模型，并在该模型下，形式化地论证了rPAP协议的安全性。该协议适用于一般的
RFID系统。
i荚键弱RFID；可证明安全；隧机瑗育模登；晗希函巍#’。一7’ ’。’’’’
”
a
1 引言
随着射频识别(radio frequency identitication，RFID)技
术的广泛应用。RFID系统的安全问题也日益突出，特别是
安全与隐私保护问题已严重阻碍了RFID技术的进一步
发展。成为RFID技术发展急待解决的关键问题之一，已
吸引了业界众多信息安全学者的关注和投入，并已提出了
众多的解决方案。近期提出解决方案如：IBM公司的“夹子
标签”技术、Noisy Tags法【1吸Distance Bounding法[21等新的
解决方案。IBM公司的“夹子标签”技术不适用于需要信息
重复读取的物流领域等。Noisy Tags法需要增加额外的标
签。而且存在安全漏洞无法抵抗重放攻击等。Distance
Bounding法增加了标签的认证时间，难以快速响应海量标
签的识别。Tsudik提出了YA．YRAP协议13l，由于时间戳的
使用．虽然有效地降低了复杂性，但致使标签极易遭受拒
·广东省基金资助项目(No．9151027501000076)
绝服务的攻击。而导致标签的长久失效。Molnar等提出了基
于散列树的认证方案}q，该方案的每个标签的计算量是标签
数量的对数且为变量。此外，如果一个标签被攻陷，整个散列树
中其他标签的匿名性也会遭到破坏吼。参考文献【6】提出基于
Hash函数和二次剩余假设的安全通信协议，协议具有较
强的安全与隐私保护性。但服务器需要求解两个二次同余
方程和多达8次的Hash运算。参考文献f7偎出了基于密
钥阵列的认证协议．由于使用密钥阵列，因而需占用较多
的存储空间及运算时间。参考文献【8】提出了RFID系统可
扩展安全认证协议，由于每次认证ID值都会发生变化，易
受DoS攻击．一旦攻击成功将会导致标签的长久失效。
基于上述原因．本文提出了一种可证明安全的RFID
通信安全协议——．rPAP(provably secure authentication
protocol for RFID)。从形式化论证的角度出发．通过对R兀D
系统特殊安全问题的研究，基于随机预言模型Mq，提出了
RnD系统的通信模型、攻击模型及其通信安全协议安全目
标模型的形式化描述，建立了RnD通信的安全模型，并在

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