无线射频识别安全与隐私研究

论文摘要

无线射频识别（Radio Frequency Identification简称RFID）技术是一种非接触式的数据采集与自动识别技术,利用它可以快速地对目标进行远距离信息采集与自动识别。RFID技术目前被逐步地应用于工业生产和日常生活的各个方面,但其在应用中还存在着不可忽视的隐患—缺乏完善的安全机制,其广泛地应用也将给消费者带来隐私威胁问题。隐私问题是由RFID标签的基本功能引起的,每个标签的ID都能在远程被任意扫描,标签自动回复阅读器并且不加区分地发送自己的信息。这个性质可以被用来远距离追踪特定的用户或者物体。当前,RFID的安全性问题己经成为制约其大规模应用的重要因素。本文首先介绍了RFID技术在国内外的发展及现状,进而对RFID的组成、分类、原理、优势及典型应用进行了概述,接着对RFID系统存在的安全问题和隐私问题进行了详细阐述,然后对无线射频系统现有的安全和隐私保护方案进行了评估分析,指出其不足之处。在全面了解RFID标签面临的隐私问题和已有的隐私保护技术的基础上,利用Hash链构造了新的RFID隐私保护方案,新方案在标签中引入了数据库标识符字段,与原Hash链方法相比,新方案在阅读器认证RFID标签时,首先根据标签的数据库标识符字段快速判断标签是否属于本数据库系统,如果不属于则不需要进一步的处理,并且避免了拒绝服务攻击和中间人攻击。新方案在大规模使用RFID标签的情况下,在确保安全的同时可以降低计算负载。最后针对本文构造的方案,在VC++环境下对阅读器与标签相互认证、标签自动更新以及后端数据库更新过程进行了程序模拟。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 无线射频识别的发展历史及研究背景
• 1.2 无线射频识别国内外研究现状
• 1.2.1 RFID技术研究
• 1.2.2 RFID标准化体系研究
• 1.2.3 RFID标签成本研究
• 1.2.4 RFID应用研究
• 1.3 无线射频识别面临的问题
• 1.4 论文主要工作及章节安排
• 1.4.1 论文主要工作
• 1.4.2 论文结构
• 2 RFID系统简介
• 2.1 RFID系统组成
• 2.1.1 阅读器
• 2.1.2 电子标签
• 2.1.3 后端服务系统
• 2.2 RFID系统分类
• 2.2.1 按电子标签供电形式划分
• 2.2.2 按频率划分
• 2.2.3 按作用距离划分
• 2.2.4 按电子标签的可读写性划分
• 2.2.5 按数据通信方式划分
• 2.3 RFID工作原理
• 2.4 RFID技术优势
• 2.5 小结
• 3 RFID安全和隐私问题
• 3.1 安全和隐私问题
• 3.1.1 RFID安全威胁
• 3.1.2 RFID隐私威胁
• 3.1.3 RFID安全和隐私威胁分析
• 3.2 隐私保护相关工作
• 3.2.1 隐私保护工作概述
• 3.2.2 技术解决方案
• 3.2.3 政策、法规解决方案
• 3.3 小结
• 4 RFID隐私保护方案设计
• 4.1 背景知识
• 4.1.1 Hash函数
• 4.1.2 攻击模型
• 4.1.3 安全需求
• 4.2 方案设计
• 4.2.1 假设前提
• 4.2.2 初始化
• 4.2.3 问询与认证
• 4.2.4 获得标签ID
• 4.2.5 更新标签存储器中的数据库标识符
• 4.2.6 方案分析
• 4.3 小结
• 5 在VC++环境下模拟本文方案中认证及更新过程
• 5.1 系统流程概述
• 5.2 系统实现
• 5.3 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3