基于ECC的低成本RFID认证协议设计及硬件仿真

发布时间：2021-07-12 03:51

　　RFID（射频识别）是物联网中用于标识物品的非接触式自动识别技术,RFID已成功地应用到各个领域,包括供应链管理、远程医疗、智能交通、仓储管理和食品安全等,受到人们的广泛关注。然而,RFID系统中开放的通信链路使RFID系统变得更容易受到各种类型的攻击,例如信息泄露、欺骗、跟踪等。因此,研究RFID系统安全认证与隐私保护技术具有重要意义。目前人们提出了很多基于哈希函数、对称密码和公钥密码的RFID认证协议。其中,基于公钥密码的认证协议,密钥管理灵活、安全性强,已成为当前的研究热点。这些协议大多数都未能兼顾系统的安全性和标签的硬件成本问题,导致协议无法在RFID系统中大规模使用。为了解决这些问题,本文对基于公钥的低成本RFID认证协议进行了研究与分析,并取得如下成果:首先,本文主要针对RFID系统的安全和性能问题,设计了一种基于椭圆曲线密码体制（ECC）的适合于低成本标签的认证协议。该协议完成了阅读器和标签之间的互相认证,保证了RFID通信系统的安全,降低了用于标签上复杂运算的计算量和存储量。该方案解决了标签秘密值更新问题,避免了标签上的倍点运算。其次,在以上认证方案基础上,设计了一种基... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

AC模块仿真图

第五章 协议中 RFID 标签硬件资源分析其中，in 代表 144bits 的输入数据，即进入 P 置换函数之前初始化之后的输入数据，round 代表 P 进行第一轮的置换操作，out 代表6 6矩阵中每一行的输出，result代表进行一次 AC 操作后输出的数据。根据 AC 模块仿真图，结合 AC 操作原理，可以验证 AC 模块的正确性。（2）SC 单元 S 盒运算接着是验证 P 置换中的 SC 单元 S 盒运算，该模块待验证的主要包含两个部分，S-box 变换和 SC 变换。SC 变换是 9 个 S-box 操作的串联，其中 S-box 是一个输入输出关系对照表，根据 4bits 输入选择 16 个 4bits 可能值中的一个作为输出的表，如图5.6 所示。

S-box 变换和 SC 变换。SC 变换是 9 个 S-box 操作的串联，其中 S-box 是一个输入输出关系对照表，根据 4bits 输入选择 16 个 4bits 可能值中的一个作为输出的表，如图5.6 所示。图5.6 S-box 模块仿真图其中，in 表示 S-box 的 4bits 输入数据，out 表示变换之后的 4bits 输出数据。根据 S-box 输入输出关系对照表 5.3，可以验证 S-box 变换模块功能的正确性。在 P 置换运算中，SC 变换等价于 9 个 S-box 操作的串联，根据 Photon 哈希函数中 SC 的定义，对 SC 模块进行功能仿真，如图 5.7，是 SC 模块的仿真图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种安全高效的电子标签群组认证方案[J]. 张海鹏,程雨,何健,韩标,郝希亮,王彬.  电子科技. 2018(02)
[2]基于PUF的RFID防伪技术研究综述[J]. 蒋政君,田海博,张方国.  信息网络安全. 2016(04)
[3]一种轻量级隐私保护的RFID群组证明协议[J]. 郭奕旻,李顺东,陈振华,刘新.  电子学报. 2015(02)
[4]椭圆曲线加密算法密钥长度讨论[J]. 孟春岩.  电力学报. 2007(04)



本文编号：3279146