射频识别课件：第八章 RFID系统安全

第八章RFID系统安全1.RFID系统面临的安全攻击2.RFID系统安全解决方案3.智能卡的安全问题

RFID系统是一个开放的无线系统，其安全问题日渐显著。读写器、电子标签和网络等各个环节数据都存在安全隐患，安全与隐私问题已经成为制约RFID技术的主要原因之一。为了防止某些试图侵入RFID系统而进行的非授权访问，或者防止跟踪、窃取甚至恶意擅改电子标签信息，必须采取措施来保证数据的有效性和隐私性，确保数据安全性。8.1RFID系统面临的安全攻击常见的安全攻击有以下4中类型：1.电子标签数据的获取攻击。2.电子标签和读写器之间的通信侵入。3.侵入读写器内部的数据。4.主机系统入侵8.2RFID系统安全解决方案现有的RFID系统安全技术可以分为两类：一类是通过物理方法阻止标签与读写器之间通信；另一类是通过逻辑方法增加标签安全机制。8.2.1物理方法常用的RFID安全物理方法有杀死（Kill）标签、法拉第网罩（FaradayCage）、主动干扰、阻止标签等。杀死（Kill）标签的原理是使标签丧失功能，从而阻止对标签及其携带物的跟踪。

法拉第网罩（FaradayCage）的原理是根据电磁场理论，由传导材料构成的容器如法拉第网罩可以屏蔽无线电波，使得外部的无线电信号不能进入法拉第网罩，反之亦然。主动干扰无线电信号是另一种屏蔽标签的方法。标签用户可以通过一个设备主动广播无线电信号用于阻止或破坏附近的读写器的操作。阻止标签的原理是通过采用一个特殊的阻止标签干扰的防碰撞算法来实现的，读写器读取命令每次总获得相同的应答数据，从而保护标签。

8.2.2逻辑方法在RFID安全技术中，常用逻辑方法有哈希（Hash）锁方案、随机Hash锁方案、Hash链方案、匿名ID方案以及重加密方案等。1.Hash锁Hash锁是一种完善的抵制标签未授权访问的安全与隐私技术。整个方案只需要采用Hash散列函数给RFID标签加锁，因此成本很低。采用Hash锁方法控制标签（如图9-1所示）读取访问，其工作机制如下所述。

采用Hash锁方法控制标签

2.随机Hash锁随机Hash锁原理是标签包含Hash函数和随机数发生器，后台服务器数据库存储所有标签ID。解锁经随机Hash锁锁定的标签

3.Hash链Hash链作为Hash方法的一个扩展，为了解决可跟踪性，标签使用一个Hash函数在每次读写器访问后自动更新标识符的方案，实现前向安全性。Hash链方法

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钥加密。8.3智能卡的安全问题8.3.1影响智能卡安全的基本问题在智能卡的设计阶段、生产环境、生产流程及使用过程中都会遇到各种潜在的威胁。攻击者可能采取各种探测方法以获取硬件安全机制、访问控制机制、鉴别机制、数据保护系统，存储体分区、密码模块程序等的设计细节以及初始化数据、私有数据、口令或密码密钥等敏感数据，并可能通过修改智能卡上重要安全数据的方法，非法获得对智能卡的使用权。这些攻击对智能卡的安全构成很大威胁。

8.3.2物理安全虽然智能卡的所有功能似乎都封闭在单个的芯片中，然而仍然有可能对其实施反向工程。用于实施物理攻击的主要方法包括以下三种。⑴微探针技术⑵版图重构⑶聚离子束

8.3.3逻辑安全逻辑攻击者在软件的执行过程中插入窃听程序，利用这些缺陷诱骗智能卡泄漏机密数据或允许非