射頻識別課件：第八章 RFID系統(tǒng)安全

第八章RFID系統(tǒng)安全1.RFID系統(tǒng)面臨的安全攻擊2.RFID系統(tǒng)安全解決方案3.智能卡的安全問題

RFID系統(tǒng)是一個(gè)開放的無線系統(tǒng)，其安全問題日漸顯著。讀寫器、電子標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)都存在安全隱患，安全與隱私問題已經(jīng)成為制約RFID技術(shù)的主要原因之一。為了防止某些試圖侵入RFID系統(tǒng)而進(jìn)行的非授權(quán)訪問，或者防止跟蹤、竊取甚至惡意擅改電子標(biāo)簽信息，必須采取措施來保證數(shù)據(jù)的有效性和隱私性，確保數(shù)據(jù)安全性。8.1RFID系統(tǒng)面臨的安全攻擊常見的安全攻擊有以下4中類型：1.電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的獲取攻擊。2.電子標(biāo)簽和讀寫器之間的通信侵入。3.侵入讀寫器內(nèi)部的數(shù)據(jù)。4.主機(jī)系統(tǒng)入侵8.2RFID系統(tǒng)安全解決方案現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)安全技術(shù)可以分為兩類：一類是通過物理方法阻止標(biāo)簽與讀寫器之間通信；另一類是通過邏輯方法增加標(biāo)簽安全機(jī)制。8.2.1物理方法常用的RFID安全物理方法有殺死（Kill）標(biāo)簽、法拉第網(wǎng)罩（FaradayCage）、主動干擾、阻止標(biāo)簽等。殺死（Kill）標(biāo)簽的原理是使標(biāo)簽喪失功能，從而阻止對標(biāo)簽及其攜帶物的跟蹤。

法拉第網(wǎng)罩（FaradayCage）的原理是根據(jù)電磁場理論，由傳導(dǎo)材料構(gòu)成的容器如法拉第網(wǎng)罩可以屏蔽無線電波，使得外部的無線電信號不能進(jìn)入法拉第網(wǎng)罩，反之亦然。主動干擾無線電信號是另一種屏蔽標(biāo)簽的方法。標(biāo)簽用戶可以通過一個(gè)設(shè)備主動廣播無線電信號用于阻止或破壞附近的讀寫器的操作。阻止標(biāo)簽的原理是通過采用一個(gè)特殊的阻止標(biāo)簽干擾的防碰撞算法來實(shí)現(xiàn)的，讀寫器讀取命令每次總獲得相同的應(yīng)答數(shù)據(jù)，從而保護(hù)標(biāo)簽。

8.2.2邏輯方法在RFID安全技術(shù)中，常用邏輯方法有哈希（Hash）鎖方案、隨機(jī)Hash鎖方案、Hash鏈方案、匿名ID方案以及重加密方案等。1.Hash鎖Hash鎖是一種完善的抵制標(biāo)簽未授權(quán)訪問的安全與隱私技術(shù)。整個(gè)方案只需要采用Hash散列函數(shù)給RFID標(biāo)簽加鎖，因此成本很低。采用Hash鎖方法控制標(biāo)簽（如圖9-1所示）讀取訪問，其工作機(jī)制如下所述。

采用Hash鎖方法控制標(biāo)簽

2.隨機(jī)Hash鎖隨機(jī)Hash鎖原理是標(biāo)簽包含Hash函數(shù)和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，后臺服務(wù)器數(shù)據(jù)庫存儲所有標(biāo)簽ID。解鎖經(jīng)隨機(jī)Hash鎖鎖定的標(biāo)簽

3.Hash鏈Hash鏈作為Hash方法的一個(gè)擴(kuò)展，為了解決可跟蹤性，標(biāo)簽使用一個(gè)Hash函數(shù)在每次讀寫器訪問后自動更新標(biāo)識符的方案，實(shí)現(xiàn)前向安全性。Hash鏈方法

4.匿名ID方案匿名ID方案采用匿名ID。5.重加密方案重加密方案采用公鑰加密。8.3智能卡的安全問題8.3.1影響智能卡安全的基本問題在智能卡的設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)流程及使用過程中都會遇到各種潛在的威脅。攻擊者可能采取各種探測方法以獲取硬件安全機(jī)制、訪問控制機(jī)制、鑒別機(jī)制、數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)，存儲體分區(qū)、密碼模塊程序等的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)以及初始化數(shù)據(jù)、私有數(shù)據(jù)、口令或密碼密鑰等敏感數(shù)據(jù)，并可能通過修改智能卡上重要安全數(shù)據(jù)的方法，非法獲得對智能卡的使用權(quán)。這些攻擊對智能卡的安全構(gòu)成很大威脅。

8.3.2物理安全雖然智能卡的所有功能似乎都封閉在單個(gè)的芯片中，然而仍然有可能對其實(shí)施反向工程。用于實(shí)施物理攻擊的主要方法包括以下三種。⑴微探針技術(shù)⑵版圖重構(gòu)⑶聚離子束

8.3.3邏輯安全邏輯攻擊者在軟件的執(zhí)行過程中插入竊聽程序，利用這些缺陷誘騙智能卡泄漏機(jī)密數(shù)據(jù)或允許非