RFID安全协议的数据去同步化攻击

为了分析无线射频识别(RFID)安全协议的数据去同步化攻击问题,对串空间模型进行了扩展,引入了分析RFID安全协议数据去同步化攻击的能力,并给出了数据去同步化攻击的判定定理.在扩展的串空间模型下,对近年来提出的一个基于哈希函数的RFID安全协议和一个无需后端数据库的RFID认证协议进行了分析,发现了针对这2个RFID安全协议的数据去同步化攻击,该攻击破坏了协议的可用性.分别对这2个RFID安全协议进行改进,改进后的RFID安全协议克服了存在的安全隐患,能够抵御数据去同步化攻击.     

基于Hash函数的抵御失去同步RFID安全认证协议

针对无线射频识别(RFID)技术存在的同步安全隐患,提出一种新的基于单向Hash函数的安全认证协议,以解决存在于RFID系统中的各种安全问题,并对提出的协议进行基于GNY逻辑的形式化证明和对比分析.结果表明,该协议可有效解决窃听、重放攻击、失去同步等安全问题,在能耗、安全与性能方面优于当前其他主流协议.     

基于Hash函数与状态锁定的RFID认证协议研究

针对射频识别(RFID)系统中存在的标签数据机密、安全等问题,研究Hash函数相关协议与对称密钥机制的优缺点,提出一种基于Hash函数与状态锁定的安全认证协议.该协议采用单向Hash函数与对称加密方法,结合后台数据库与标签状态的锁定设置,并在认证结束后及时更新ID和密钥值,有效处理RFID认证阶段的安全风险问题.通过安全性分析表明,该协议既保证了标签的匿名性、完整性、机密性,又抵御了攻击者假冒、重传、去同步攻击,能较好地完成RFID系统中阅读器与标签的相互认证.     

通用可组合的RFID搜索协议

为了解决对无线射频识别(RFID)标签的安全搜索问题,对RFID搜索协议的安全需求进行了分析.基于通用可组合模型,提出了RFID搜索理想函数.利用伪随机函数原语,设计了一个轻量级不需要后端数据库的RFID搜索协议.该搜索协议安全地实现了搜索理想函数的功能,能够满足隐私保护、匿名、不可追踪、防窃听攻击和并发安全性等要求.     

基于混合加密的RFID轻量安全通信协议

在分析现有无线射频识别(RFID)通信协议在应用中存在的安全及隐私问题的基础上,结合公钥加密算法和对称密钥加密算法,提出了在RFID标签芯片计算资源受限的情况下解决这些问题的一个轻量安全通信协议,并给出了基于逻辑分析的形式化证明.该协议能够解决RFID系统中存在的信息泄露、重放攻击、位置追踪、假冒攻击、去同步化、前向安全等安全问题,具有很好的安全性和私密性,且具有较好的实现效率和实现成本,适合实际RFID系统的使用.     

一种增强的低成本RFID安全协议研究与实现

本文在现有低成本RFID安全协议的基础上,设计了一种增强型的低成本RFID安全认证协议。新协议在读写器中加入了随机数发生器,采用ID动态刷新机制和双向认证模式,使得新协议能够有效抵抗非授权访问、假冒攻击、重放攻击、DoS攻击等安全攻击,在提高安全性的同时,提高了认证协议的可用性。对改进后的协议安全性的理论分析表明安全性可以得到保证,而且可以在低成本RFID系统中得以实现。     

基于区块格的RFID双向认证协议

随着物联网技术的不断发展,RFID(Radio Frequency Identification)技术越来越受到人们的重视.然而,快速发展的应用场景导致传统RFID双向认证协议的安全性假设不再成立.不仅如此,随着物联网规模的不断扩大,传统的中心化RFID认证架构的弊端也逐渐凸显出来.区块链技术具有去中心化和拜占庭容错的特点,可以同时有效地解决上述问题,但其效率十分低下.区块格是区块链技术中的一种有向无环图结构,具有并行处理交易的特点,可以提高执行效率,但因受限于共识机制,仍有吞吐量瓶颈.首先分析了恶意阅读器的可能行为,设计了适用于本场景的容忍分叉的区块格结构,并证明了其仍然具有偏序关系;然后结合传统的RFID双向认证协议,设计了基于区块格的RFID双向认证协议,所提出的协议在安全性不受影响的前提下去除了共识机制,消除了吞吐量瓶颈;最后,对所提出的协议的效率进行了分析,结果显示本协议在保证安全性的前提下具有在渐进意义上与传统协议采用的中心化架构一致的效率.     

一种增强的极轻量RFID安全认证协议研究

由于低成本的RFID标签运算能力有限,它无法支持复杂的密码算法,因此设计轻量级的安全协议尤为重要.URAP是一种基于简单位运算的极轻量级安全协议,兼有安全与隐私保护.本文详细分析了URAP协议的安全性问题,并对它做出了改进,通过增加标签端的随机数R1与阅读器的识别码RID来保护信息的传送,避免了拒绝服务攻击、完全泄露攻击与追踪攻击,有效地提高了RFID应用的安全性.     

Gen-2标签的RFID认证协议的研究

针对RFID系统的Gen-2类标签容量有限的特点,提出了一种基于Gen-2标签的RFID认证协议,将标签32位ID号分为低16位和高16位,利用标签的CRC-16位生成相应校验码作为密文传输.该协议避免了已有协议在安全性方面的5个缺陷,提高了数据库查询速度、降低了RFID标签的设计成本.并利用BAN逻辑对所提出协议的目标、假设和消息传递进行形式化分析,从理论上证明了该协议是安全可达的.     

RFID认证协议的安全性分析

针对RFID认证协议本身的安全性问题,分析了最近提出的几个协议的优缺点,给出了它们在一些安全特性上的比较,结果表明它们在某些方面都存在一些安全漏洞。通过对协议研究和分析,表明目前提出某些认证协议没有达到RFID系统的安全需求。只有通过更加有效的方法,才能设计出完全可靠、安全和高效的安全协议。     

有源RFID系统的防碰撞算法设计

为了提高有源射频识别系统的防碰撞性能,提出了利用哈希算法为电子标签分配惟一的时隙与读写器进行通信的新算法.测试结果表明,该算法能够有效地解决有源射频识别系统中多个电子标签与读写器通信时产生的的碰撞问题,可适用于电子标签总数量大致固定的场合.     

基于Hash B+树RFID复杂事件检测算法

在分析现有RFID复杂事件检测算法的基础上,提出一种基于Hash B+树复杂事件检测算法。根据原子事件在Hash表中映射的位置状态,决定原子事件插入的位置,降低数据操作的时间复杂度。同时引入插入优化算法及滑动窗口,删除中间结果中过期数据,以提高内存的利用率。实验结果表明该方法在保证复杂事件检测有效性的同时可提高其处理效率。     

基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造

为了解决基于混沌的Hash函数构造方法中存在的问题,提高Hash函数的性能,提出了一种基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造方法.该方法以交叉耦合映象格子为核心,充分利用其不同于普通时空混沌系统的优良的混乱扩散特性.首先,将明文分组并行注入交叉耦合映象格子的各格点.然后通过多轮混沌迭代使其具有良好的混沌特性,并同时利用Logistic映射作为密钥生成器,对结果进行混沌调制.仿真实验结果表明,该方法可达到Hash函数的各项性能要求,具有良好的初值敏感性、混乱扩散性以及抗碰撞性,安全性能良好,执行效率高,并具有可扩展性,为基于混沌的Hash函数的构造提供了有益的尝试.     

一种IP数据包快速分类算法

为了提高查找效率,在无冲突哈希查找算法和Grid of Tries算法的基础上提出了一种基于无冲突哈希和多比特Trie树(NHMT)的IP分类算法.该算法的核心有3部分:哈希函数的构造,主要是采用基于目的端口和协议两域构造哈希函数,使得在最坏情况下完全避免了空间爆炸问题;在Grid of Tries算法的基础上,对Grid of Tries算法改造成修剪的Trie树和多比特Trie树,以减少空间复杂度;在无冲突哈希查找算法的基础上扩展一层用于存放源端口号(或范围),扩展后一般要提高算法的时间复杂度,要通过引入多比特Trie树的方法进行解决.对于空间复杂度方面与无冲突哈希查找算法比较,一般情况下不增加空间复杂度.通过仿真,当对10 000条规则进行包分类时,该算法的分类速度可以达到1 Mbit/s,所消耗的最大内存为8.2 MB.     

基于CORBA的RFID仓储信息系统集成研究

无线射频识别（radio frequency identification,RFID）仓储管理信息系统与原有条形码系统基于不同核心技术构建而成,两者间难以实现资源共享和代码复用。在对基于公共对象请求代理体系结构（common object request broker architecture,CORBA）技术系统集成的优点和RFID仓储管理信息系统集成进行分析的基础上,提出一种利用CORBA技术对RFID仓储管理信息系统和原条码系统进行集成的新方法,并以具体实例说明基于CORBA技术的信息系统集成的设计思路和基本步骤。方案有效地实现了对原有条形码系统的复用,既降低了系统建设成本,又能保证2种技术的有机结合以提高仓储管理效率,表现出良好的实际应用价值。     

DHSWM:一种改进的WM多模式匹配算法

针对WM算法的查找效率随着模式集规模的增大而降低的问题,提出一种改进算法.在预处理阶段,改变原有Hash表中的链表结构,采用双哈希法将模式串存放在Hash1表中指定的区间,Hash表中存放该存储区间的起始位置与区间长度;Prefix表用于判断模式集中是否存在与当前匹配窗口中文本前缀相同的模式;当Shift表中出现移动值为0时,根据后缀出现在模式串其他位置的信息计算匹配窗口可滑动的最大距离并存于Shift1表中.在查找阶段,采用双哈希法在Hash1表的某一区间中查找模式串,避免在大规模模式集情况下查找过长的模式链表,扩大匹配操作后匹配窗口滑动的距离,减少冗余的匹配操作,缩短查找时间.研究结果表明:在模式集规模较大时,改进后的算法显著地提高了匹配速度;当模式串数目超过5 000条时,改进算法的查找时间要比WM算法缩短40％～47％.     

一种RFID数据中位置参数的Bayes估计方法

RFID设备固有的限制和环境噪声的影响,造成RFID原始数据的不确定性。为了估计RFID冗余数据中位置参数,提出了利用多阅读器观测到的冗余数据反演目标符号位置参数的Bayes方法。该方法以3-态识别模型为基础建立了Bayes推论模型,通过融合监测区域中的先验知识和约束条件,采用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)的方法求解Bayes联合概率分布,进而得到符号位置参数的后验概率分布。模拟实验结果表明,符号位置参数的估计方法可以获得较好的效率和准确性。     

基于混沌映射的单向Hash函数构造

为提高 Hash函数性能 ,尝试新的 Hash函数构造方法 ,提出一种基于混沌映射的 Hash函数构造思想 ,给出利用两个不同的混沌模型构造的单向 Hash函数 ,并初步分析了其作为单向 Hash函数的不可逆性 ,防伪造性 ,初值敏感性和混沌映射应用于单向 Hash函数构造的优点与潜力。实现了任意长原始文本单向 hash为 1 2 8bit Hash值的算法。实验结果表明 ,这种构造方法实现简单 ,对初值有高度敏感性 ,具有很好的单向 Hash性能。同时 ,该方法也易于改造为并行实现 ,并且迭代的步数与原始文本成正比 ,有成为一种快速实用的单向 Hash算法的潜力。     

基于锁位的奇偶分区二进制树算法

无线射频识别(radio frequency identification,RFID)是物联网的技术核心,防碰撞技术则是FRID必须面对的问题,针对二进制树算法时延较长,寻呼次数过多,效率低下的特点,在现有改进的二进制树算法基础上,提出一种奇偶区域锁位的二进制树算法.通过将寻呼区域划分为奇偶2个区域,并进行分区搜索,在每个搜索周期内,自动识别1位或2位碰撞标签,减少了寻呼次数,以提高搜索效率;采取增加锁位寻呼指令,将标签的应答位数限制在只传送发生碰撞的比特上,由于每次寻呼的时候,已经检测出的比特位无需再传输,可以减少总的传输比特数量,大大降低了传输时延,理论分析和仿真结果都表明该算法的有效性和优越性.