基于PUF的高效低成本RFID认证协议

doi:10.3724/SP.J.1087.2012.00683

计算机应用 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (03): 683-685.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.00683

基于PUF的高效低成本RFID认证协议

贺章擎^1,2,郑朝霞¹,戴葵¹,邹雪城¹

1.华中科技大学电子科学与技术系,武汉430074;
2.湖北工业大学电气与电子工程学院,武汉 430068

收稿日期:2011-08-30 修回日期:2011-11-20 发布日期:2012-03-01 出版日期:2012-03-01
通讯作者: 贺章擎
作者简介:贺章擎(1980-),男,湖北天门人,讲师,博士研究生,主要研究方向:信息安全、嵌入式系统;郑朝霞(1975-),女,重庆人,讲师,博士,主要研究方向:大规模数字集成电路设计;戴葵(1968-),男,湖北恩施人,教授,博士,主要研究方向:高性能处理器系统、计算机系统结构、信息安全;邹雪城(1965-),男,湖北监利人,教授,博士,主要研究方向:大规模集成电路设计。
基金资助:
武汉市重点科技攻关计划项目(201150699190)。

Low-cost RFID authentication protocol based on PUF

HE Zhang-qing^1,2, ZHENG Zhao-xia¹, DAI Kui¹, ZOU Xue-cheng¹

1.Department of Electronic Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan Hubei 430074,China;
2.School of Electrical and Electronic Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan Hubei 430068, China

Received:2011-08-30 Revised:2011-11-20 Online:2012-03-01 Published:2012-03-01

摘要/Abstract

摘要： 已提出的针对低成本RFID系统的安全机制,要么存在安全缺陷,要么硬件成本太高。为此设计了一个基于物理不可克隆功能(PUF)的RFID安全认证协议,利用PUF和线性反馈移位寄存器(LFSR)实现了阅读器和标签之间强的安全认证,解决了已有安全协议存在的问题。安全性分析表明:该协议成本低、安全性高,能够抵抗物理攻击和标签克隆,并有极强的隐私性。

关键词: 射频识别, 安全认证协议, 物理不可克隆功能, 线性反馈移位寄存器, 加密

Abstract: The available security mechanisms for the low-cost Radio Frequency IDentification (RFID) systems are either defective or high-cost. Therefore, this paper proposed an efficient security authentication protocol for low-cost RFID system based on Physical Unclonable Function (PUF) and Linear Feedback Shift Register (LFSR). The protocol provides strong security and can resist physical attack and tag clone with strong privacy.

Key words: Radio Frequency IDentification (RFID), security authentication protocol, Physical Unclonable Function (PUF), Linear Feedback Shift Register (LFSR), encryption

中图分类号:

TP309

贺章擎郑朝霞戴葵邹雪城. 基于PUF的高效低成本RFID认证协议[J]. 计算机应用, 2012, 32(03): 683-685.

HE Zhang-qing ZHENG Zhao-xia DAI Kui ZOU Xue-cheng. Low-cost RFID authentication protocol based on PUF[J]. Journal of Computer Applications, 2012, 32(03): 683-685.

参考文献

[1]JUELS A, WEIS S A. Authenticating pervasive devices with human protocols[C]// CRYPTO 2005: Proceedings of 25th Annual International Cryptology Conference, LNCS 3621. Berlin: Springer-Verlag, 2005:293-308.[2]SARMA S, WEIS S, ENGELS D. Radio frequency identification: Secure risks and challenges[J]. RSA Laboratories Cryptobytes, 2003,6(1):2-9.

[3]WEIS S A, SARMA S E, RIVEST R L, et al. Security and privacy aspects of low-cost radio frequency identification systems [C]// Proceedings of the 1st International Conference on Security in Pervasive Computing, LNCS 2802. Berlin: Springer-Verlag,2004:201-212.

[4]OHKUBO M, SUZUKI K, KINOSHITA S. Hash-chain based forward-secure privacy protection scheme for low-cost RFID[C]// SCIS 2004: Proceedings of the 2004 Symposium on Cryptography and Information Security.Berlin: Springer-Verlag,2004:719-724.

[5]MOLNAR D, WAGNER D. Privacy and security in library RFID: Issues, practices, and architectures[C]// CCS'04: Proceedings of the 1th ACM Conference on Computer and Communications Security. New York: ACM Press,2004:210-219.

[6]RHEE K, KWAK J, KIM S, et al. Challenge-response based RFID authentication protocol for distributed database environment[C]// SPC 2005: Proceedings of the 2nd International Conference on Security in Pervasive Computing, LNCS 3450. Berlin: Springer-Verlag,2005: 70-84.

[7]丁振华,李锦涛,冯波.基于Hash函数的RFID安全认证协议研究[J].计算机研究与发展,2009,46(4):583-592.

[8]CHIEN H Y. SASI: A new ultralightweight RFID authentication protocol providing strong authentication and strong integrity[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, 2007,4(4):337-340.

[9]YUKSEL K. Universal hashing for ultra-low-power cryptographic hardware applications[D]. Worcester: Worcester Polytechnic Institute, Electrical & Computer Engineering Department, 2004.

[10]FELDHOFER M, DOMINIKUS S, WOLKERSTORFER J. Strong authentication for RFID systems using the AES algorithm[C]// Proceedings of CHES. New York: ACM Press, 2004:85-140.

[11]SUH G E, DEVADAS D. Physical unclonable functions for device authentication and secret key generation[C]// DAC'07: Proceedings of the 44th Annual Design Automation Conference. New York: ACM Press, 2007:9-14.

[12]GASSEND B, CLARKE D, van DIJK M, et al. Silicon physical random functions[C]// Proceedings of the 9th ACM Computer and Communication Security. New York: ACM Press, 2002: 148-160.

[13]杨灵,闰大顺. 基于PUF的低成本RFID系统安全协议[J].计算机工程,2010,36(15):148-155.

[14]LEONID B, GABRIEL R. Physically unclonable function-based security and privacy in RFID Systems [C]// PerCom'07: Proceedings of the 5th Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications. Piscataway, NJ: IEEE Press,2007: 211-220.

[15]RUHRMAIR U, MUNCHEN T, DROR G, et al. Modeling attacks on physical unclonable functions[C]// Proceedings of the 17th ACM Conference on Computer and Communications Security. New York: ACM Press, 2010:237-249.

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Low-cost RFID authentication protocol based on PUF

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[15]	沈子懿, 王卫亚, 蒋东华, 荣宪伟. 基于Hopfield混沌神经网络和压缩感知的可视化图像加密算法[J]. 计算机应用, 2021, 41(10): 2893-2899.