基于中国剩余定理的NFC安全认证算法

针对近场通信技术在应用中出现的安全隐患问题,给出一种基于中国剩余定理的算法。算法利用中国剩余定理实现对传送信息进行加密,中国剩余定理基于数学中大素数分解难题,使得攻击者无法进行破解;所有信息加密过程中混入随机数,用于保证消息的新鲜性;算法在进行信息更新时采用伪随机函数计算,因伪随机函数具备的单向性,使得攻击者无法分析出有用隐私信息。将不同算法对比安全分析,表明该算法能够抵抗重放攻击、异步攻击等多种攻击。通过性能角度及仿真实验对多个算法进行分析,结果表明该算法计算时间复杂度低于其他算法。

移动型RFID安全协议及其GNY逻辑分析

针对现有基于Hash函数无线射频识别(RFID)安全协议移动性差、不能满足某些应用领域需求的不足,提出一种移动型RFID安全协议,并利用GNY逻辑进行了证明。分析表明,移动型RFID安全协议移动性强,具备一定的安全性,适用于民用物流运输途中、军事应用中在运资产、战时野战环境等对读写器移动性要求高的领域。

GNY逻辑系统可靠性分析

网络安全在信息时代非常重要,而网络安全的关键问题之一是安全协议的安全性。人们提出了多种安全协议的分析方法,BAN类逻辑是其中重要的一种,GNY逻辑就是一种BAN类逻辑。而认证逻辑本身的可靠性关系到分析结果的正确性。文章通过对GNY逻辑的可靠性分析,指出GNY逻辑是一个不可靠的认证逻辑系统。

基于Hash函数的移动射频识别互认证安全协议设计

为解决移动射频识别(RFID)中阅读器与后端服务器分离所产生的安全问题,设计出一种基于Hash的轻量级认证协议,在无线通信环境下利用Hash的单向性实现标签、阅读器和后端服务器之间三方的互相认证,防止重放攻击、非法读取、位置跟踪等一系列安全问题的发生;并将计算的主要成本转移到后端服务器,减小大规模应用标签的开支。对协议进行GNY逻辑推理,证明其安全性足够满足应用的要求。

一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议

针对RFID所有权转移协议中存在的拒绝服务攻击漏洞,提出了一种改进的超轻量级RFID所有权转移协议,并给出了基于GNY逻辑的协议安全性证明。通过改进协议的交互方式,实现了阅读器和标签的双向认证功能,解决了攻击者重放消息造成的拒绝服务攻击漏洞等问题,提高了阅读器和标签在开放环境中通信的保密性。对协议的安全性分析和性能比较分析表明,该协议不仅满足所有权转移的安全要求,而且具有超轻量的特点,适合于移动身份认证环境中的实际应用。

物联网RFID系统隐私保护三方认证协议

设计一种适用于物联网射频识别(radio frequency identification,RFID)系统被动式低成本标签的隐私保护认证协议.采用对称加密算法、Hash函数及随机数相结合的方式,实现标签、阅读器与后台数据库三方认证,并在认证过程中建立会话密钥,防止标签携带者被非法阅读器访问及秘密追踪.GNY逻辑对协议分析证明了协议的安全性及可达到的认证目的.与He等人的AKAP和Chen等人提出的协议相比,该协议在标签计算量、通信次数及实现功能方面具有一定的综合优势.

基于假名标识的加密RFID系统无线密钥生成协议

针对无线射频识别(RFID)系统密钥生成过程中存在的密钥托管、无线信道不安全和标签成本过高的问题,提出一种RFID系统密钥无线生成协议。在前、后向信道均可被窃听的假设前提下,通过引入假名标识以防止秘密信息泄露,仅采用简单位运算降低标签成本与计算量,利用异或和移位运算对通信信息进行加密传输,从而保证协议的安全性,并运用GNY逻辑对协议进行形式化证明。分别在单标签个体密钥生成、批量标签个体密钥生成以及群组标签组密钥生成3种应用下对协议进行安全与性能分析,结果表明,该协议具有较高的安全性和较低的成本。

读写器可移动的RFID高效认证协议

无线射频识别(RFID)对后端数据库的搜索效率低,且读写器的移动性差。针对该问题,基于ElGamal重加密算法,提出一种读写器可离线工作的RFID安全协议,利用GNY逻辑证明该协议的安全性。理论分析结果表明,其能抵抗重传攻击、去同步化攻击、假冒攻击、针对标签的隐私攻击,减少后端数据库的搜索次数,降低Hash计算量,提高执行效率。

基于物理不可克隆函数的小区重选安全协议设计

小区重选算法是决定终端能否持续获得良好服务的关键技术,设计一种增强小区重选算法安全性的协议,使用户的信号质量和通信安全同时得到保障至关重要。为此,基于物理不可克隆函数提出一种小区重选算法安全协议,达到仅经过三轮交互即完成认证的目的。以同频小区重选为例描述协议的具体过程,并通过GNY逻辑进行形式化分析,证明其能实现用户设备和基站的双向认证,同时可抵抗克隆攻击、重放攻击和中间人等攻击,具有较好的安全性和保密性。

基于共享密钥的超轻量RFID标签所有权转移协议

针对无线射频识别(RFID)标签所有权转移存在的效率、成本和安全问题,提出一种基于共享密钥的超轻量RFID标签所有权转移协议。采用Cro(X,Y)交叉位运算、XOR异或与Rot(X,Y)循环移位运算相结合的方法对传输信息加密,达到超轻量级别;通过标签和读写器端共享密钥来加密信息,减少信息的引入与存储,降低标签成本;利用随机数动态更新和Flag哨兵位不可逆机制,来抵抗去同步化、拒绝服务等常见攻击。并基于GNY逻辑对协议进行形式化证明。最后通过安全与性能分析,表明协议具有高效率、低成本、高安全的特点。

基于随机排列函数的RFID标签所有权转换协议

针对RFID系统中标签在进行所有权转换时所遇到的安全问题,提出了一种基于随机排列函数的所有权转换协议.其中,随机排列函数在线性反馈移位寄存器和物理不可克隆函数的基础上进行构建.采用GNY逻辑对协议的安全性进行分析,该协议能够抵御重放攻击、中间人攻击和去同步化攻击,保护标签信息的前向安全和后向安全,并能提供不可跟踪性保护.在Linux中对该协议进行了仿真实现,获取了标签计算耗时等实验数据,并与其他研究成果进行了对比.结果表明:该协议中标签计算耗时较短,适用于低成本标签.

轻量级的无线射频识别安全认证协议

针对现有无线射频识别(RFID)认证协议存在的安全缺陷,提出了一种新的轻量级RFID安全认证协议,并基于GNY逻辑给出了形式化证明。协议采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的可扩展性欠佳、标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务(DoS)等问题,可抵抗重传、标签/阅读器假冒和通信量分析等多种恶意攻击,尤其防范来自位置隐私泄露和拒绝服务的安全威胁。分析结果表明,所提协议具有低成本、安全性高、计算复杂度低等特点,适合于标签数目较多的RFID系统。

带TTP的多所有者内部权重变化所有权转换协议

在实际应用中,多所有者RFID标签的所有权不仅是由于标签的所有者发生了变化而改变,每个所有者所占有的权重比例发生变化也会导致标签的所有权发生改变。因此,文中提出了一种带可信第三方(Trusted Third Party,TTP)的多所有者内部权重变化标签所有权协议用以解决该问题,因为存在TTP参与所有权的转换,所以所有者完全地将对标签的所有权转移给了权重变化后的所有者,即具备原所有者无关性。该协议采用了Lagrange多项式插值法和Shamir秘密共享门限方案,并使用GNY逻辑进行了安全性分析,结果表明该协议能抵抗转换过程中的多种攻击。同时,仿真实验结果表明标签耗时和计算量都处于可接受的范围之内。

基于自组合交叉位运算的超轻量移动认证协议

针对无线射频识别(RFID)系统移动认证中存在的系统成本较高、无线通信不安全等问题,提出一种超轻量级移动RFID认证协议。给出自组合交叉位运算的定义,结合移位、异或运算加密秘密通信数据,使协议达到超轻量级别,降低系统成本;以完整三方认证过程为基础,利用随机数的新鲜性原则实现三方密钥更新机制,保证系统安全性。GNY逻辑形式化证明表明了该协议的有效可达性,安全性描述分析与性能对比统计验证了该协议具有高安全、低成本特性。

EPC编码标签的RFID系统密钥无线生成

针对目前RFID系统的认证协议都是在事先设置好的共享密钥值基础上的,敌手可以通过一些手段获取密钥而对后续的认证造成安全威胁,提出了一种基于EPC编码标签的RFID系统密钥无线生成协议。将部分EPC加密进行通信,防止秘密信息泄露;引入标签与阅读器的安全模型,提高通信的安全性;阅读器随机数保持通信过程的新鲜性;仅采用异或运算降低标签成本与计算量。通过GNY逻辑对协议进行形式化证明,安全分析和性能分析表明,该协议符合安全模型并能够抵抗主动攻击和被动攻击,具有安全性高、低成本的特点。

无后台服务器的射频识别标签安全查询协议

在许多射频识别(RFID)应用中,经常需要在多个标签中确定某个特定标签是否存在。在这种环境下,标签查询协议必不可少。然而,已有的协议要么存在安全漏洞,要么查询效率低下。利用Hash函数和时间戳,提出一个无后台服务器的RFID标签查询协议。GNY逻辑被用于证明新协议的正确性。分析显示提出的协议可以高效的实现特定标签的查询,且能够抵抗一些主要攻击,实现对标签隐私的保护。

基于部分假名ID的RFID系统密钥无线生成算法

针对现有无线射频识别系统密钥生成算法中WiKey算法存在的安全与成本问题,提出了一种改进的基于部分假名ID的RFID系统密钥无线生成算法。在后向信道也可被窃听的情况下,加入部分假名ID信息以减少其他信息引入,并在一定程度上防止标签真实标识信息泄露;利用异或运算和双向认证机制对秘密数据进行加密传输及验证,使算法可以抵抗主动、被动攻击。最后,通过三种不同情况下的GNY逻辑证明和安全与性能分析表明算法的可行性。

基于激活标志位的改进RFID密钥无线生成算法

针对现有三种常见无线射频识别密钥无线生成场景下,设计的相应密钥生成算法中存在的算法理论证明缺失、重放攻击、密钥伪造攻击以及RFID标签身份ID泄露的安全性问题,设计了更安全的基于激活标志位的改进RFID系统密钥无线生成算法。改进算法仅基于多种超轻量级位运算来组合构建安全的算法框架、降低成本和提高效率;利用激活标志位AckBit机制以及新鲜性机制抵抗重放、密钥伪造攻击;通过完整GNY逻辑证明过程与安全性对比进行分析,证明了目标算法的安全可行性。最后,给出原算法与改进算法之间的标签成本代价对比,表明改进算法在满足低成本的条件下具有更高的安全性。

一种抗恶意攻击的RFID双向认证协议

针对现有无线射频识别(RFID)认证机制存在的安全缺陷,提出一种新型抗恶意攻击的RFID双向认证协议,并基于GNY逻辑给出了协议的安全性证明。该协议将公钥加密算法和对称密钥加密算法相结合,采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的认证效率较低,标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务(DoS)等问题,可抵抗重传,标签/阅读器假冒,通信量分析和去同步化等多种恶意攻击。分析结果表明:该协议具有安全性好,效率高,计算复杂度低等特点,适合于标签的大规模应用。

基于单向伪随机函数的移动RFID系统认证协议

针对移动RFID系统认证中可能出现的成本、效率、安全问题,设计了一种基于单向伪随机函数的移动RFID认证协议。协议在满足Gen-2标准的前提下,综合采用位替换运算、异或运算和单向伪随机函数加密通信信息;协议充分利用标签、读写器、后端数据库三方共享密钥和三方通信信息,对信息进行加密传输和加密认证,降低系统成本;通过实现完整三方认证与密钥更新工作,避免协议遭受假冒、去同步化等攻击行为。最后,给出协议GNY理论逻辑证明以及安全、性能分析,表明新协议的可行性与安全性。