基于PUF的射频识别安全认证协议研究

发布时间：2022-02-20 04:44

　　无线射频识别（Radio Frequency Identification,以下简称RFID）技术是一项利用通信双方无接触通信达到认证双方身份目的的自动识别技术。当前RFID技术已经被运用到生活的方方面面,从门禁管理系统到仓储和畜牧业管理等。与此同时,RFID技术带来的安全隐患也随之出现。由于RFID系统中通信实体利用无线信道通信,攻击者利用这一点对RFID系统进行攻击,如复制攻击、去同步化攻击等,这对RFID技术的发展带来了阻碍。本文对现有的RFID安全认证协议进行研究分析,针对使用无源标签和有源标签的RFID系统,在应用过程中的特点和各自的使用场景,提出了新的RFID安全认证协议。主要研究内容如下:（1）提出了一种针对低成本RFID系统的轻量级安全认证协议。针对低成本RFID系统,考虑到所使用的无源标签受硬件限制,本文将物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,以下简称PUF）和轻量级的密码技术相结合,利用PUF技术针对不同的激励输入将输出唯一且响应随机的特性,提出一个轻量级的RFID安全认证协议。该协议包括:初始化阶段、相互认证阶段和密钥更新阶段... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及主要工作
    1.4 论文结构与安排
第二章 相关背景技术概述
    2.1 RFID系统概述
        2.1.1 RFID系统组成
        2.1.2 RFID系统工作流程
    2.2 RFID系统面临的安全问题
    2.3 RFID系统安全机制
    2.4 物理不可克隆技术
    2.5 本章小结
第三章 低成本RFID系统安全认证协议研究
    3.1 研究背景
    3.2 基于PUF的轻量级安全认证协议构建
        3.2.1 协议符号定义
        3.2.2 初始化阶段
        3.2.3 相互认证阶段
        3.2.4 密钥更新阶段
    3.3 协议分析
        3.3.1 安全分析
        3.3.2 性能分析
    3.4 本章小结
第四章 高安全RFID系统安全认证协议研究
    4.1 研究背景
    4.2 基于PUF和AES的安全认证协议构建
        4.2.1 协议符号定义
        4.2.2 初始化阶段
        4.2.3 云端数据库认证阶段
        4.2.4 阅读器认证阶段
        4.2.5 标签认证阶段
    4.3 协议分析
        4.3.1 安全分析
        4.3.2 性能分析
    4.4 本章小结
第五章 基于BAN逻辑的RFID认证协议安全形式化分析
    5.1 背景介绍
    5.2 BAN逻辑分析方法
        5.2.1 BAN逻辑表达式
        5.2.2 BAN逻辑推理规则
    5.3 PUF-LRP协议推导过程
        5.3.1 协议描述
        5.3.2 协议理想化
        5.3.3 协议初始化
        5.3.4 安全目标及推导过程
    5.4 C-RAPA协议推导过程
        5.4.1 协议描述
        5.4.2 协议理想化
        5.4.3 协议初始化
        5.4.4 安全目标及推导过程
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 论文展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
附录4 攻读硕士学位期间所获荣誉
致谢



本文编号：3634340