一种轻量级的无线射频识别双向认证方案研究

张朝晖　简碧园　刘道微

摘要：针对射频识别系统中存在的安全缺陷问题，文章提出了一种轻量级RFID双向认证协议。与其他此类协议相比，文章中提出的协议能够有效抵抗假冒攻击、去同步化攻击等多种恶意攻击方式，同时具备运算与存储资源少等优点。

关键词：射频识别；轻量级；双向认证；交叉位运算；循环校验函数

1.协议研究背景

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种自动识别人或物的非接触式技术，这种识别无需物理接触或其他任何可见的接触。RFID标签因其具有体积小、易携带、成本低、使用便利等优点，RFID系统被广泛应用在供应链管理场合、数字图书馆管理场合、防伪造的电子护照系统、构建智能自组的网络环境等。

许多基于伪随机数生成器的认证协议被提出，这类协议可以实现安全与隐私保护；同时一些基于位运算和HASH函数的轻量级RFID认证协议也被提出，但是这些协议或多或少存在安全隐患或认证效率低等问题。

2.双向认证协议

①读写器向标签发送一个“Hello”信号，并发起认证请求。

②标签在收到读写器发送来的认证请求之后，将自身存放的IDL作为响应，发送给读写器。

③读写器在收到标签发送来的IDL之后，开始查询存放的信息中是否存在IDL。若不存在，说明标签是伪造的，认证立刻停止；若存在，接着读写器产生一个长度为L位的随机数r然后用与ID-L相对应的ID-R来计算A的值，用K，ID，ID以及r来计算B的值，最后将A和B的值传给标签。

3.结语

本文提出了一种轻量级RFID双向认证协议，充分利用标签与读写器端自身存放的标签ID的信息作为两者认证的信使，通过在标签端使用简单的cRc运算和交叉位运算实现了标签与阅读器之间的双向认证，并且在保证计算量沒有增加的前提下，使协议能够有效抵抗拒绝服务攻击、去同步化攻击、假冒攻击等多种恶意攻击，确保在资源受限的低成本标签上完成双向认证。