A Survey of RFID Authentication Protocols Based on Hash-Chain Method
安全和隐私是RFID通信中固有的问题。已经提出了几种协议来克服这些问题。散列链通常被用于协议中，以提高RFID认证的安全性和隐私性。虽然这些协议能够为RFID安全和隐私问题提供特定的解决方案，但它们未能提供集成的解决方案。本文是一个调查，密切观察这些协议的重点和局限性。
2010-08-14 cs.CR
RFID Security Using Lightweight Mutual Authentication And Ownership Transfer Protocol
近年来，射频识别技术已进入主流应用，有助于加快制成品和材料的处理。RFID标签分为两类：有源和无源。有源标签需要一个电源，这就是为什么它的成本高于无源标签。然而，低成本的RFID标签在安全性和隐私性方面面临着新的挑战。一些解决方案利用昂贵的加密原语，例如散列或加密函数，并且一些轻量级方法已被报告为不安全。本文描述了一个轻量级的相互认证和所有权转移协议，利用最低限度的密码使用物理不可克隆功能（PUF）和线性反馈移位寄存器（LFSR）。PUF和LFSR在硬件上非常有效，特别适合于低成本的RFID标签。为了在低成本RFID标签中发挥安全性，最小门要求是2000个门。使用PUF和LFSR函数实现安全协议仅需要大约800个门。在本文中，它解释了我们如何可以认证和低成本的RFID标签的所有权安全地使用LFSR和PUF相比，现有的解决方案的基础上哈希函数。
2012-07-11 cs.CR
The Internet of Things: Perspectives on Security from RFID and WSN
目前的一项大规模研究工作集中在将现有的物联网“内联网”组合成一个物联网。然而，这种统一并不是万能药;它会暴露新的攻击面和载体，就像它支持新的应用程序一样。因此，我们迫切需要一个物联网安全模型。在这方面，我们注意到，物联网直接从先前存在的研究（嵌入式互联网和普适智能），所以有几个机构的相关工作：RFID，传感器网络，网络物理系统的安全，等等。在本文中，我们调查现有的文献RFID和WSN安全，作为一个步骤，汇编所有已知的攻击和防御相关的物联网。
2016-04-03 cs.CR cs.NI
APRAP: Another Privacy Preserving RFID Authentication Protocol
隐私保护RFID（Radio Frequency Identification）认证是近年来的一个研究热点。前向安全性和后向安全性都需要保持标签的隐私，即，标签的秘密密钥的暴露不应暴露标签的过去或未来的秘密密钥。我们设想需要一个正式的模型，为RFID协议设计的后向安全共享密钥设置，因为RFID标签的资源过于有限，以支持公钥设置。然而，自从Serge Vaudenay在他的Asiacrypt 2007论文中指出，如果没有公钥设置，就不可能实现完美的后向安全性以来，对共享密钥环境的后向安全性的研究并不多。我们提出了一个用于共享密钥环境的隐私保护RFID认证协议APRAP，该协议使用绝缘密钥，最大限度地减少了秘密密钥暴露所造成的损害。即使标签的秘密密钥在认证会话期间暴露，在我们的假设下，标签的前向安全性和“受限”后向安全性也被保留。“受限”后向安全性的概念是对手错过了更新受损秘密密钥所需的协议副本。虽然我们的定义并没有捕捉到完美的后向安全性，但它仍然适合于有效的实现，因为标签在实践中是高度移动的。我们还提供了一个正式的安全模型的APRAP。从计算要求的角度来看，我们的方案比以前的建议更有效。
2012-09-23 cs.CR
Cryptanalysis of two mutual authentication protocols for low-cost RFID
射频识别（RFID）技术是一种新兴的自动识别技术，在电子护照、供应链管理、票务等领域有着广泛的应用。然而，研究人员发现RFID技术存在许多安全和隐私问题。近年来，RFID认证协议及其安全缺陷引起了众多研究者的兴趣。本文从多个安全角度分析了Fu等人和Li等人提出的两个最新的RFID认证协议。我们提出了不同的攻击，如反加密攻击和隐私分析这些协议。
2011-02-04 cs.CR
RFID Authentication, Efficient Proactive Information Security within Computational Security
我们考虑RFID标签（例如，射频识别，RFID标签）和RFID验证器。提出了一种主动信息安全方案。该方案是基于这样的假设，即在每n个连续的通信会话中的至少一个期间交换的信息不暴露给对手。标签和验证器维护由成对异或条目重复刷新的n个条目的向量，其中n个条目的新向量由标签随机选择并作为每个通信会话的一部分发送到验证器。一般情况下，对手不听任何n个连续的通信会话中的k > 0会话也被认为是。证明了在任意n个连续通信会话期间使用的随机数的数目的下界n（k+1）。换句话说，我们证明了一个算法必须使用至少n（k+1）个新的随机数在任何n个连续的通信会话。然后提出了一个仅使用O（nlog n）新随机数的随机化方案。基于信息论安全方案的计算安全方案用于确保即使在敌手监听所有信息交换的情况下，标签与验证者之间的通信也是安全的。
2009-03-30 cs.CR
KIMAP: Key-Insulated Mutual Authentication Protocol for RFID
RFID标签在计算和存储能力方面受到很大限制，并且由于其对不同攻击的脆弱性而在日常生活中引起许多隐私问题。前向安全性和后向安全性都需要保持标签的隐私，标签的秘密密钥的暴露不应暴露标签的过去或未来的秘密密钥。我们设想需要一个正式的模型，为RFID协议设计的后向安全共享密钥设置，因为RFID标签的资源过于有限，以支持公钥设置。然而，自从Serge Vaudenay在他的Asiacrypt 2007论文中指出，如果没有公钥设置，就不可能实现完美的后向安全性以来，对共享密钥环境的后向安全性的研究并不多。本文提出了一种用于共享密钥环境的密钥隔离的双向认证协议KIMAP，该协议使用隔离密钥来最小化秘密密钥暴露所造成的损害。即使标签的秘密密钥在认证会话期间被暴露，标签的前向安全性和“受限”后向安全性也在我们的假设下被保留。“受限”后向安全性的概念是对手错过了更新受损秘密密钥所需的协议副本。虽然我们的定义并没有捕捉到完美的后向安全性，但它仍然适合于有效的实现，因为标签在实践中是高度移动的。我们还提供了一个形式化的KIMAP安全模型。从计算要求的角度来看，我们的方案比以前的建议更有效。
2012-09-23 cs.CR
Reverse Engineering and Security Evaluation of Commercial Tags for RFID-Based IoT Applications
本文针对RFID物联网应用，综述常见安全缺陷，提出一种便于检测和缓解缺陷的新方法论，并通过Proxmark 3工具在多个场景中验证，证明其可用于审计安全及逆向工程RFID通信。
2024-02-05 cs.CR cs.SY eess.SY
A Survey on Low-cost RFID Authentication Protocols
本文综述了低成本限制下的几种RFID认证协议。低成本RFID主要以有限的安全性和隐私保护来解决。在这项研究中，我们探讨了几个协议与文献中发现的各种认证机制，满足低成本的限制。对这些协议的评估基于数据保护、跟踪保护和前向安全。最后，它的结论是，没有一个低成本的RFID协议完全满足给定的评估的要求。当一个协议满足一个或两个评估时，它不能完全满足第三个评估的要求。这项研究提供了一个新的见解，特别是可用于中小型企业选择合适的RFID协议，以满足他们的需求的RFID文献。
2012-02-03 cs.CR
Passive Cryptanalysis of Unconditionally Secure Authentication Protocol for RFID Systems
最近，Alomair等人提出了第一个用于低成本RFID系统的Unconscious Secure相互认证协议（UCS-RFID）。UCS-RFID的安全性依赖于五个动态密钥，这些密钥在每次协议运行时使用从读取器秘密发送到标签的新的随机数（nonce）进行更新。我们的研究结果表明，在最高的安全级别的协议（安全参数= 256），推断一个nonce是可行的概率为0.99窃听（观察）约90运行的协议。找到一个随机数使被动攻击者能够恢复协议的所有五个秘密密钥。为此，本文提出了一种三阶段概率方法。我们的攻击恢复的秘密密钥的概率增加访问更多的协议运行。我们还表明，跟踪使用此协议的标签也是可能的，即使较少运行的协议。
2012-01-17 cs.CR
A Secure RFID Deactivation/Activation Mechanism for Supporting Customer Service and Consumer Shopping
RFID被认为是一种节省时间和金钱的解决方案，用于各种各样的应用，如制造业，供应链管理和库存控制等。最受关注的问题是跟踪和位置隐私。许多学者试图解决这些问题，但他们的建议不包括售后服务。本文提出了一种针对购物中心的采购和售后服务RFID方案。该机制具有位置隐私性、机密性、数据完整性和一定的安全保护。
2011-05-19 cs.CR
Practical Schemes For Privacy & Security Enhanced RFID
RFID系统中适当的隐私保护非常重要。然而，许多已知的方案是不切实际的，因为它们使用散列函数而不是更硬件有效的对称加密方案作为有效的密码原语，或者因为它们在读取器处招致相当昂贵的密钥搜索时间惩罚。此外，它们不允许对标签进行动态的、细粒度的访问控制，以满足更复杂的使用场景。在本文中，我们调查这样的情况下，并提出了一个模型和相应的隐私友好的协议，有效和细粒度的管理访问权限的标签。特别是，我们提出了标签和阅读器之间的高效相互认证协议，该协议仅使用标签上的对称密钥加密技术，同时不需要阅读器端昂贵的密钥搜索算法，从而实现合理的隐私级别。此外，我们的协议能够从被盗的读卡器中恢复。
2010-02-25 cs.CR
RFID Exploitation and Countermeasures
射频识别（RFID）系统是最广泛的计算技术之一，在全球范围内的许多应用中具有技术潜力和盈利机会。此外，RFID是物联网（IoT）背后的核心技术，它可以在无需人工操作的情况下完成对象之间的信息实时传输。然而，RFID安全性多年来一直被认为是理所当然的，导致了多个漏洞，甚至可能损害人类功能。关于RFID的最新ISO/IEC 18000-63：2015标准可追溯到2015年，并且为负责确保其设备安全的制造商提供了很大的自由。由于缺乏针对实现RFID技术的设备的实质性标准，导致了许多漏洞，使最终用户面临更高的风险。因此，本文给读者一个清晰的技术概述，并分析了23个著名的RFID攻击，如逆向工程，缓冲区溢出，Escratch dropping和恶意软件。此外，鉴于RFID设备的特殊功能和实用性，本文重点讨论了保护它们的安全措施和防御措施，如有源干扰，屏蔽标签和身份验证。
2021-09-30 cs.CR
Security Flaws in a Recent Ultralightweight RFID Protocol
在2006年，Peris-Lopez等人[1，2，3]发起了超轻量RFID协议的设计-使用UMAP协议家族-仅涉及简单的按位逻辑或算术运算，例如按位XOR，OR，AND和加法。后来发现，这种联合行动不足以保障安全。然后，Chien等人提出了SASI协议[4]，目的是通过将按位旋转添加到支持的操作集合中来提供更好的安全性。SASI协议代表了超轻量协议设计中的一个里程碑，尽管已经发表了针对该方案的某些攻击[5，6，7]。2008年，一个名为Gossamer的新协议被提出，可以被认为是UMAP家族和SASI的进一步发展。虽然没有针对Gossamer的攻击发表，Lee等人[9]最近发表了一个替代方案，该方案非常令人想起SASI。在本文中，我们表明Lee等人。的方案未能达到其许多安全目标，容易受到几种重要的攻击，如可追溯性，完全披露，克隆和反克隆。
2009-10-12 cs.CR
A Systematic Security Analysis for Path-based Traceability Systems in RFID-Enabled Supply Chains
本文对RFID供应链中路径追踪系统的安全性和漏洞进行了系统分析，评估了17种解决方案的安全性并指出其缺陷。
2026-01-14 cs.CR
Efficient and Low-Cost RFID Authentication Schemes
资源受限的无源射频识别（RFID）标签的安全性是当前研究的热点。抵抗非法跟踪、克隆、定时和重放攻击是安全RFID认证方案的必要条件。阅读器身份验证也是必要的，以阻止任何非法尝试读取标签。为了设计一种安全、低成本的RFID认证协议，Gene Tsudik提出了一种基于时间戳的对称密钥协议，称为YA-TRAP *。虽然YA-TRAP* 实现了其目标安全属性，但它容易受到定时攻击，其中读取器发送到标签的时间戳可以由对手自由选择。此外，在YA-TRAP* 中，不提供读取器认证，并且标签可以在超过其预先存储的阈值时间戳值之后变为无效。在本文中，我们提出了两个相互的RFID认证协议，旨在提高YA-TRAP* 通过防止定时攻击，并提供阅读器认证。此外，在我们的协议中，允许标签刷新其预先存储的阈值，以便它在超过阈值后不会被删除。我们的协议还实现了其他安全属性，如前向安全，抗克隆，重放和跟踪攻击。此外，对于标签，计算和通信成本保持尽可能低。当多个标签以批处理模式进行认证时，保持尽可能低的通信成本是很重要的。通过引入聚合函数进行阅读器到服务器的通信，降低了通信开销。我们还讨论了我们的协议的不同可能的应用。因此，我们的协议比YA-TRAP* 具有更高的安全性和效率。最后，我们表明，我们的协议可以实现使用当前标准的低成本RFID基础设施。
2012-09-23 cs.CR
Prove You Owned Me: One Step beyond RFID Tag/Mutual Authentication
射频识别（RFID）是一种在许多应用中使用的关键技术。在过去的几十年里，大量的安全和隐私保护的RFID标签/相互认证协议，以及评估他们的正式框架已经提出。然而，我们注意到，一个属性，即持有证明（PoP），迄今为止还没有得到严格的研究，尽管它在许多RFID应用中具有重要的价值。例如，在支持RFID的供应链中，PoP有助于防止不诚实的各方发布有关他们实际上从未处理过的产品/标签的信息。我们提出了第一个正式的框架，RFID标签/相互认证与PoP后，纠正现有的一些RFID形式框架的不足。我们提供了一个通用的结构转换的RFID标签/相互认证协议，支持PoP使用加密哈希函数，伪随机函数（PRF）和签名方案。我们证明了所构造的协议是安全的和隐私保护的框架下，如果所有的积木具有所需的安全属性。最后，我们展示了一个RFID相互认证协议与PoP。武装标签/相互认证协议与PoP是一个重要的步骤，以加强RFID启用系统，因为它弥合了物理层和数据层之间的安全差距，并减少RFID相关数据的误用。
2022-10-19 cs.CR
Quantum-Resistant Authentication Scheme for RFID Systems Using Lattice-Based Cryptography
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出一种新型抗量子RFID认证方案，利用格密码中的不均短整数解问题实现抗量子性，保障读写器-服务器和标签-读写器通信链路的安全性，通过形式化验证和安全性分析，展示其在MITM、重放等攻击下的强安全性。
2026-03-31 cs.CR
Users Authentication and Privacy control of RFID Card
无线射频识别（RFID）技术特别是RFID卡的安全和隐私问题是一个广泛的研究领域，吸引了研究人员十多年。在RFID技术的卡端对用户进行身份验证是对系统进行攻击的主要来源之一。在这项研究中，我们研究了各种已知的攻击和可用的缓解措施。我们提出了一个概念框架，可以用来减轻未经授权的使用RFID卡。这个概念将减轻RFID卡故障的单点：未经授权的使用。
2012-10-05 cs.CR
Mobile Access Control System Based on RFID Tags And Facial Information
更好的访问控制系统安全性需要付出更高的代价。在许多情况下，对于小公司来说，价格太高，使他们容易受到廉价和不安全系统的影响。在这项工作中，我们介绍了一种替代的访问控制方案，提高了访问控制的安全性，同时降低成本。在所提出的模型中，无源RFID标签安装在旋转栅门或智能门附近。标签读取和编程通过NFC芯片直接在用户的智能手机上完成。为了提高安全性，我们要求用户在进入安全门时提供其照片以及基于智能手机的授权。然后，照片与登记照片并排显示在监测仪表板上，以便两者可以相互匹配。开发的客户端-服务器应用程序提供了管理系统，用于配置大门访问策略，并通过访问时间，用户“与”门过滤器监控入口。此外，我们提出了一个移动应用程序，允许门注册，并作为一个门解锁钥匙。建议的访问控制模型降低了安装成本，同时保持良好的安全性。该系统是完全无线的，并使用廉价的自主RFID标签作为其主要组成部分。我们希望，拟议的系统架构将找到其应用在中小型公司。
2022-06-22 cs.CR
A Privacy Preserving Improvement for SRTA in Telecare Systems
射频识别（RFID）是一种通过非物理接触提供身份认证和识别的现代通信技术。最近，这项技术的使用几乎在医疗保健环境中得到了发展。虽然RFID技术可以在系统中准备智能，但隐私和安全问题应该在此之前考虑。最近，在2015年，Li等人提出了SRTA，这是一种基于哈希的RFID认证协议，用于医疗保健的药物验证。在本文中，我们研究了该协议，并表明SRTA协议是脆弱的可追溯性，假冒和Dos攻击。因此，它不提供RFID最终用户的隐私和安全。因此，我们提出了一种改进的安全和高效的RFID认证协议，以提高李等人的方法的性能。分析表明，该协议克服了SRTA协议存在的不足。
2015-10-14 cs.CR
An Authentication Protocol Based on Combined RFID-Biometric System RFID-Biometric System
射频识别（RFID）和生物识别技术在过去几年中经历了快速的发展，并用于多种应用，例如访问控制。在RFID标签的重要特性中，我们提到了资源的限制（存储器，能量等）。我们的工作重点是设计一个RFID认证协议，它使用生物特征数据，并确认的保密性，认证和隐私。我们的协议需要一个伪随机数发生器，一个强大的哈希函数和生物特征哈希函数。生物特征哈希函数用于优化和保护生物特征数据。对于协议的安全性分析，我们将使用AVISPA和SPAN工具来验证认证和保密性。
2012-07-24 cs.CR
Lightweight Mutual Authentication Protocol for Low Cost RFID Tags
无线射频识别（RFID）技术是普适计算领域最有前途的技术之一。事实上，RFID技术很可能取代条形码技术。虽然它提供了许多优于其他识别系统的优点，但也存在不容易解决的相关安全风险。当为低成本RFID标签设计真正的轻量级认证协议时，由于低成本RFID标签的计算、存储和通信能力极其有限，因此出现了许多挑战。提出了一种低成本RFID标签的双向认证协议。所提出的协议可以防止被动攻击，因为在设计满足低成本RFID标签要求的协议时，主动攻击会被忽视。然而，该协议的实现满足了低成本RFID标签的有限能力。
2010-05-25 cs.CR
Practical Attacks on a RFID Authentication Protocol Conforming to EPC C-1 G-2 Standard
Yeh等人最近提出了一种基于EPC Class-1 Gen. 2标准[1]。他们声称，他们的协议是安全的，可以抵御对抗攻击，并提供前向保密。在本文中，我们将表明，建议的协议没有适当的安全功能。对该协议提出了一种强有力的实用攻击，从而破坏了协议的整体安全性。此外，Yeh等人的协议不保证不可追溯性和向后不可追溯性方面。也就是说，被泄露的标签的所有过去和下一个交易将被对手追踪。
2011-02-04 cs.CR
A Novel RFID Authentication Protocol Based on A Block-Order-Modulus Variable Matrix Encryption Algorithm
本文提出一种基于AM-SUEO-DBLTKM联合加密算法的双向RFID认证协议，可节省99.59%标签存储，并有效抵御典型攻击，适用于低成本RFID传感器标签。
2024-11-11 cs.CR eess.SP
Cryptanalysis and enhancement of two low cost rfid authentication protocols
考虑到RFID系统在广泛的应用范围内易于部署，最近对RFID系统结构给予了广泛的关注。由于它的几个优点，许多技术文章发表，以提高其在特定系统实现的能力。最近，一个轻量级的抗去同步RFID认证协议和轻量级绑定证明协议，以保护病人的安全提出。这一贡献提供了足够的证据来证明第一个引入的协议脆弱性去同步攻击。它还提供了其他协议的遭受去同步攻击以及跟踪的标签的运动。本文还提出了适当的解决方案，以修复安全的RFID应用程序的安全缺陷有关的两个协议。
2012-02-09 cs.CR
RFID Authentication Against an Unsecure Backend Server
本文首次提出了RFID认证研究中的一个新问题。也就是说，现有的RFID认证方案通常假设后端服务器是绝对安全的，然而，这种假设在实际情况下很少成立。它使现有的RFID身份验证协议无法安全地应用于后端服务器实际上易受攻击、受损甚至本身是恶意的现实场景。我们提出了一个针对不安全后端服务器的RFID认证方案。它基于哈希链，对加密数据进行搜索，并具有共同隐私性，防止隐私泄露给后端服务器。该方案是可扩展的，抵抗反序列化攻击，并提供相互认证，只有三个前端通信步骤。此外，它是第一个方案，满足特殊的安全和隐私要求的基于云的RFID认证的情况下，后端服务器是不可信的云客户端持有的读者。
2014-04-30 cs.CR
Vulnerability Analysis of PAP for RFID Tags
本文分析了Liu和Bailey [1]提出的一种RFID认证协议--隐私与认证协议（PAP）的安全性，并指出了该协议的弱点和错误假设。PAP是一种专为无源标签设计的隐私和认证协议。作者声称，该协议，抵抗通常假设的攻击，需要很少的计算，并提供隐私保护和身份验证。然而，我们提出了两种可追溯性攻击和一种模仿攻击，其中秘密信息的泄露（即，秘密密钥和静态标识符）是不必要的。此外，我们审查所有的基本假设上的协议的设计驻留，并显示他们中有多少是不正确的，是相反的RFID系统中的常见假设。
2010-08-21 cs.CR
Providing a hybrid cryptography algorithm for lightweight authentication protocol in RFID with urban traffic usage case
如今，物联网（IoT）是通过通信网络实现信息连接和传输的新兴技术之一。物联网的主要思想是广泛存在的对象，如移动设备，传感器和RFID。随着城市交通量的增加，现有的基于物联网的智能城市交通管理系统可能至关重要。因此，本文重点研究了基于RFID的城市交通安全问题。在我们的方案中，RFID标签被选为本文的研究对象。在本文中，我们提出了一个相互认证协议，导致基于混合密码的隐私。此外，提出了一种可以高速读取的RFID标签的认证过程。该协议试图降低计算的复杂性。同时，该方法可以抵御欺骗标签和阅读器，标签跟踪和重放攻击。
2021-04-15 cs.CR
Privacy in RFID and mobile objects
射频识别（RFID）是一种旨在有效识别和跟踪货物和资产的技术。可以在不需要RFID标签和RFID读取器之间的视线对准或物理接触的情况下执行这种识别，同时由于RFID读取器的短询问场而自然实现跟踪。这就是为什么RFID标签价格的降低伴随着对该技术的日益关注。然而，由于标签是无线发送识别数据的资源受限设备，因此设计安全和私有的RFID识别协议是一项具有挑战性的任务。当这些协议必须满足可伸缩性时，这种情况甚至更加复杂。假设存在轻量级、安全、私有和可扩展的RFID识别协议，则存在围绕RFID技术的其他问题。其中一些来自技术本身，例如距离检查，但其他则与RFID系统收集大量跟踪数据的潜力有关。发布和挖掘这些移动对象数据对于提高监督控制、资产管理和定位、运输等的效率至关重要。然而，如果个人可以与其中一些发布的轨迹相关联，则会出现明显的隐私威胁。本论文有助于设计的算法和协议，旨在处理上述问题。首先，我们提出了一套基于分布式体系结构的协议和算法，在不影响隐私或安全的情况下提高了识别过程的效率。此外，我们提出了一种新的距离绑定协议的基础上的图形，是非常低的资源消耗。最后，我们提出了两种轨迹匿名方法，旨在保护个人的隐私时，他们的轨迹被释放。
2013-10-21 cs.CR
Shedding Light on RFID Distance Bounding Protocols and Terrorist Fraud Attacks
由于无线电信道的有限范围，绝大多数RFID认证协议假设读取器和标签之间的接近度。然而，在真实场景中，入侵者可以位于证明者（标签）和验证者（阅读者）之间，并欺骗后者认为证明者非常接近。这种攻击通常被称为中继攻击，范围包括距离欺诈，黑手党欺诈和恐怖袭击。距离限制协议是一种很有前途的对抗中继攻击的方法。在过去几年中提出了几项议定书，但大多数议定书都发现了重大或次要的弱点。在2008年，Kim等人[1]提出了一种新的距离边界协议，其目标是在安全性，隐私性，标签计算开销和容错方面是最好的。在本文中，我们分析了这个协议，我们提出了一个被动的完全披露攻击，它允许对手发现的长期秘密密钥的标签。所提出的攻击是非常相关的，因为在Kim等人的研究中没有达到任何安全目标。的协议。然后，设计准则的目的是方便协议设计人员的刺激任务，设计安全和有效的计划，防止中继攻击。最后，一个新的协议，命名为Hitomi和灵感[1]，设计符合以前提出的指导方针。
2010-06-20 cs.CR
Cyclic group based mutual authentication protocol for RFID system
RFID系统的广泛部署引发了用户的安全和隐私问题。有几个建议是在文献中，以避免这些问题，但他们中的大多数提供了合理的隐私在服务器端的搜索复杂性为代价。搜索复杂度随着系统中标签的数量线性增加。一些方案使用基于组的方法来解决搜索复杂性问题。本文利用循环群的一些性质，提出了一种基于群的RFID系统认证协议。该方案只使用逐位XOR和模运算的计算工作。此外，该方案在标签侧不使用任何伪数生成器。我们使用两个基于匿名集的基准度量来衡量系统的隐私水平时，一些标签被攻击者泄露。我们提出了一些模拟结果表明，该方案保持了高水平的隐私，并透露非常少量的信息时，一些标签被泄露。此外，它的正式和非正式的分析表明，我们的计划保持了信息的隐私性以及不可追溯性，并抵御各种著名的攻击。
2017-12-31 cs.CR
SecuCode: Intrinsic PUF Entangled Secure Wireless Code Dissemination for Computational RFID Devices
能量收集设备的部署简单性和永久运行为物联网的新型边缘设备提供了一个引人注目的主张。特别地，计算射频识别（CRFID）设备是一类新兴的无电池、计算、感测增强设备，其收集其所有能量用于操作。尽管有无线连接和供电，但由于间歇性供电、有限的计算能力以及缺乏监督操作系统，安全的无线固件更新仍然是CRFID设备面临的一个公开挑战。我们提出，第一次，一个安全的无线代码传播（SecuCode）的机制，CRFID纠缠设备固有的硬件安全原语静态随机存取存储器物理不可克隆功能（SRAM PUF）的固件更新协议。SecuCode的设计：i）克服了CRFID设备的资源受限和间歇供电的性质; ii）与CRFID设备所采用的现有通信协议（特别是ISO-18000-6C协议）完全兼容;以及ii）建立在通过扩展由Texas Instruments提供的用于固件更新的最新框架而实现的标准和行业兼容的固件编译和更新方法之上。我们构建了一个端到端的SecuCode实现，并进行了大量的实验，以证明符合标准，评估性能和安全性。
2022-09-21 cs.CR
Investigating the Performances and Vulnerabilities of Two New Protocols Based on R-RAPSE
无线射频识别（RFID）是一项开创性的技术，为全世界的人类描绘了一种新的生活方式。我们每天都在观察RFID应用范围的增加，没有人不能撤回他/她周围的大量使用。应该考虑的一个重要问题是提供RFID系统的隐私和安全要求。最近在2014年，Cai等人提出了两种改进的基于R-RAPS规则的RFID认证协议，称为IHRMA和I2 SRS。在本文中，我们调查的隐私上述协议的基础上的Ouidian和Phan正式的隐私模型，并表明，IHRMA和I2 SRS协议不能提供私人认证的RFID用户。此外，我们表明，这些协议是容易受到模仿，拒绝服务和可追溯性攻击。然后，考虑到所研究协议的不足和新结构消息的实现，我们提出了两个改进的高效安全认证协议，以改善Cai等方案的性能。我们的分析表明，现有的弱点所讨论的协议被消除在我们提出的协议。
2016-01-18 cs.CR
Modern Symmetric Cryptography methodologies and its applications
目前，使用密码系统在安全和保密技术中发挥着有效的作用。对称密码学及其应用是密码学中应用最广泛的一种。本文介绍了对称密码学的新方法和新应用。介绍了基于安全的网络以及RFID、并行安全设置等复杂技术，并以对称密码学为主要讨论基础。设计一个独特的协议，对称密码的安全网络元素是我们的重点。本文介绍并讨论了使用这些方法的优点。
2009-12-06 cs.CR cs.NI
A Security Protocol for the Identification and Data Encrypt Key Management of Secure Mobile Devices
本文提出了一种身份识别和数据加密密钥管理协议，该协议可用于基于安全USB存储器或RFID等安全设备的安全系统中，这些设备目前被广泛用于身份识别或其他物体的识别。通常，使用移动终端的安全系统的默认功能是对设备的所有者的认证和对存储在设备上的数据的安全存储。为了实现这些安全功能，我们提出了一个由服务器和移动设备组成的安全模型。在该模型中，我们定义了安全通信协议，用于在服务器和移动设备之间使用公钥和私钥加密算法对数据加密密钥进行认证和管理。另外，对攻击移动终端与服务器之间的通信协议进行了分析。使用通信协议，系统将尝试认证移动终端。只有在认证过程成功时才发送数据解密密钥。移动终端中的数据可以使用该密钥解密。分析表明，该协议保证了匿名性，防止了重放攻击，实现了安全设备与认证服务器之间的交互式身份认证。
2013-07-02 cs.CR cs.IT math.IT
Machine Learning-Based Localization Accuracy of RFID Sensor Networks via RSSI Decision Trees and CAD Modeling for Defense Applications
College of Computer Science, Engineering, and Technology（计算机科学、工程与技术学院）；Valdosta State University（瓦尔多斯塔州立大学）；Colorado Technical University（科罗拉多技术大学）
本研究利用RSSI决策树和CAD建模仿真，对12个实验室区域进行分类定位，实现国防资产存储的异常检测与错放监控，准确率34.2%。
2025-10-22 cs.CR cs.LG
URDP: General Framework for Direct CCA2 Security from any Lattice-Based PKE Scheme
设计有效的抗自适应选择密文攻击（IND-CCA 2）的格密码系统是一个具有挑战性的问题。到目前为止，所有提出的基于格的PKE方案的完全CCA 2-安全性都是通过使用通用变换实现的，例如强不可伪造的一次性签名方案（SU-OT-SS），或消息认证码（MAC）和弱承诺形式。这些方案的缺点是加密需要“单独加密”。因此，所得到的加密方案对于实际使用来说不够有效，并且不适合于许多应用，例如具有有限资源的小型普适计算设备，例如灵巧卡、有源RFID标签、无线传感器网络和其他嵌入式设备。在这项工作中，我们第一次介绍了一个有效的通用随机数据填充（URDP）计划，并展示了它如何可以用来构建一个“直接”CCA 2-安全加密方案从“任何”最坏情况下的硬度问题（理想）格在标准模型中，解决了一个问题，至今仍然开放。这种新的方法是一个“黑盒”的建设，并导致消除单独的加密，因为它避免了使用一般的转换从CPA安全的方案到CCA 2安全的。该方案的IND-CCA 2安全性可以在标准模型中紧密地简化为假设底层原语是单向陷门函数。
2013-03-01 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalysis of the SLAP Authentication Protocol
RFID（射频识别）是一种强大的技术，由于其众多的优点，应该在短时间内取代各种识别系统，如条形码或磁条。RFID协议涉及三个设备：阅读器、标签和后端数据库。RFID技术的关键因素之一是，为了大规模使用，标签的价格必须便宜：它不能昂贵，因为谁应该使用它将需要大量的标签，此外，标签必须具有非常小的尺寸。这种设备的低成本性质意味着不可能在其上使用标准密码协议，此外，超轻量标签甚至缺乏生成随机数所需的计算能力。许多专家正在尝试构建安全的协议，这些协议只涉及这些标签的简单位逻辑运算，但不幸的是，这些协议中的每一个在发布后很短的时间内都很容易受到一些严重的攻击。今天，对安全RFID认证协议的需求似乎比以往任何时候都更加迫切，因为这项技术已经用于安全目的，例如电子护照。为超轻型RFID系统构建安全协议的挑战是如此艰巨，以至于几年来没有人能够构建一个。在这篇论文中，我们非常详细地分析了最近提出的超轻型RFID系统称为Sunday协议，目的是找到新的漏洞。Safkhani和Bagheri已经违反了Sunday（以及一组类似的协议），他们最近发布了一个去同步攻击。在我们的分析结束时，我们将提出一个模仿攻击的协议，随着我们的攻击和一些考虑对这类协议提出的攻击修复。
2019-05-27 cs.CR
A Secure TFTP Protocol with Security Proofs
智能设备的进步已经见证了许多移动应用（诸如Android应用）的重大发展。这些智能设备通常使用无线技术互连到互联网，并且在这些无线设备中使用TFTP协议的应用变得越来越普遍。在这项工作中，我们提出了一个增强的轻量级安全协议，智能设备和服务器通信使用简单的文件传输协议（TFTP）。我们建议使用轻量级对称加密的数据加密和非对称加密的密钥交换协议在TFTP。安全TFTP的目标实现是针对嵌入式设备，如Wi-Fi接入点（AP）和远程基站（BS）。本文提出了一种基于攻击模型（IND-CCA 2）的TFTP协议安全性证明。从Cramer-Shoup加密方案和固定时间边信道安全性两个方面对SSW-ARQ协议进行了安全性降低。我们还介绍了一种新的对手模型在IND-CCA 2-（SC-TA），它被认为是一个实用的模型，因为该模型结合了定时攻击。
2014-08-29 cs.CR
Idology and Its Applications in Public Security and Network Security
诈骗（通过虚构、伪造、假冒、模仿或冒充他人等方式骗取钱财、财物或职权）对公共安全和网络安全构成威胁。反欺诈本质上是对人或物的识别。本文首先提出了身份学的概念，并给出了对称身份和非对称身份的定义。讨论转换对称身份（例如，指纹）到非对称身份。对对称身份和非对称身份进行比较，强调对称身份不能防范内部职务。比较了非对称RFID和BFID，指出BFID具有轻便、经济、方便、环保等优点，更适合于食品、药品、化妆品等消费品的防伪和溯源。设计了BFID统一验证平台的结构和识别系统的组成，并以反恐、动态口令等为例，讨论了BFID在公共安全和网络安全中的广泛应用。
2017-04-30 cs.CR
On the Security of Non-Linear HB (NLHB) Protocol Against Passive Attack
作为RFID系统HB认证协议的一种变体，它依赖于对线性码进行解码以抵抗被动攻击的复杂性，Madhavan等人提出了非线性HB（NLHB）协议。与HB相比，NLHB依赖于解码一类非线性代码的复杂性，从而使针对HB提出的被动攻击无效。在本文中，我们表明，对HB协议的被动攻击仍然可以适用于NLHB和该协议不提供所需的安全裕度。在我们的攻击中，我们首先线性化NLHB的非线性部分，以获得一个HB等价NLHB，然后利用HB提出的被动攻击技术来评估NLHB的安全裕度。结果表明，虽然NLHB的安全裕度相对高于HB对类似的被动攻击技术，它已被高估，与所声称的相反，NLHB是容易受到针对HB的被动攻击，特别是当协议中的噪声向量具有较低的权重。
2012-01-17 cs.CR
Cryptanalysis of two recently proposed ultralightweight authentication protocol for IoT
通过扩大对象与互联网的连接以及它们进入人类生活，安全和隐私问题变得重要。为了增强互联网的安全性和隐私性，已经开发了许多安全协议。不幸的是，对这些协议进行的安全分析表明，它们容易受到一次或几次攻击，这就消除了这些协议的使用。因此，物联网（IoT）安全协议的需求尚未得到解决。最近，Khor和Sidorov对Wang等人的协议进行了分析，提出了一个改进的协议，本文首先指出该协议也不具有足够的安全性，因此不推荐在任何应用中使用。更准确地说，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击对该协议，该协议提取的全部秘密通过两个通信与目标标签。此外，Sidorv等人最近提出了一种用于支持区块链的供应链的超轻量化相互认证RFID协议，该协议由正式和非正式的安全证明支持。然而，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击，对这个协议。
2019-07-25 cs.CR
Security Analysis of WG-7 Lightweight Stream Cipher against Cube Attack
本文针对用于RFID的80位WG-7轻量级流密码，在非黑盒多项式设定下利用MILP模型实施基于比特积分性质的Cube攻击，首次分析其非线性反馈初始化阶段，并以2^10密钥流比特和2^73时间恢复20轮后的密钥。
2023-06-07 cs.CR
On the cryptanalysis of the generalized simultaneous conjugacy search problem and the security of the Algebraic Eraser
代数橡皮擦（AE）是一种加密原语，可用于隐藏某些代数密码系统中的信息。彩色Burau密钥协商协议（CBKAP）是由I。Anshel，M. Anshel，D. Goldfeld和S. Lemieux在2006年提出了一种适合在具有有限计算资源的平台上使用的协议，例如RFID和无线传感器。2009年A. Myasnikov和A. Ushnakov提出了对CBKAP的攻击，试图击败广义同时共轭搜索问题，这是CBKAP的公钥计算问题。在本文中，我们研究这种攻击的有效性。我们的发现是，攻击的成功仅来自于将其应用于短密钥，并且使用适当的密钥，攻击在100%的情况下失败，并且不会对CBKAP构成威胁。此外，该攻击对CBKAP做出了在实际实现中不成立的假设，因此不会对应用程序中使用CBKAP构成威胁。
2011-05-05 cs.CR math.GR
Security for 4G and 5G Cellular Networks: A Survey of Existing Authentication and Privacy-preserving Schemes
本文对4G和5G蜂窝网络的现有认证和隐私保护方案进行了全面调查。我们首先概述了现有的关于4G和5G通信、应用、标准化和安全性的调查。然后，我们将4G和5G蜂窝网络中的威胁模型分为四类，包括针对隐私的攻击，针对完整性的攻击，针对可用性的攻击和针对身份验证的攻击。我们还提供了一个分类的对策分为三类，包括密码学方法，人为因素和入侵检测方法。以表格的形式总结了认证和隐私保护方案所使用的对策以及非正式和正式的安全分析技术。在对认证和隐私模型进行分类的基础上，将这些方案分为七类：带隐私的切换认证、带隐私的相互认证、带隐私的RFID认证、带隐私的可否认认证、带隐私的相互匿名认证、带隐私的认证和密钥协商以及带隐私的三因素认证。此外，我们以表格的形式提供了4G和5G蜂窝网络的认证和隐私保护方案的分类和比较。最后，本文根据调查结果提出了进一步研究的建议。
2017-08-14 cs.CR
Coding for Cryptographic Security Enhancement using Stopping Sets
本文讨论了信道码增强密码保密性的能力。为此，我们提出的保密度量的自由度在攻击者的密码知识，这是类似于模棱两可。使用这种保密的概念，我们展示了如何一个具体的实际信道编码系统可以用来隐藏有关密文的信息，从而增加了密码攻击的难度。系统设置是窃听信道模型，其中传输的数据通过独立的分组擦除信道遍历，并具有用于认证ARQ（自动重传请求）的公共反馈。该码的设计依赖于穿孔非系统的低密度奇偶校验码的意图，造成窃听停止设置在解码器。此外，当停止集发生时，该设计放大了错误，使得接收机必须正确地猜测所有信道擦除位以避免密文中一半的预期出错率。我们扩展了以前的结果的编码方案的设计标准，降低了最大似然攻击的消息传递攻击的有效性。我们进一步扩展安全分析模型与多个接收者和合作的攻击者。在所有这些情况下，通过利用物理层的属性来增强密码安全性。的增强准确地提出作为一个函数的自由度在窃听者的知识的密文，甚至被证明是存在的窃听者有更好的信道质量比合法的接收器。
2011-02-15 cs.CR
NLHB : A Non-Linear Hopper Blum Protocol
在本文中，我们提出了一个轻量级的可证明安全的认证协议称为NLHB协议，这是HB协议的变体。HB协议使用解码线性码的复杂性来防止被动攻击。与此相反，NLHB协议的安全性证明减少被动攻击的问题，一类非线性代码的解码是证明困难。我们证明了现有的被动攻击HB协议族，这有助于大大减少其有效的密钥大小，对NLHB协议是无效的。从证据中，我们得出结论，较小的密钥大小是足够的NLHB协议实现相同级别的被动攻击的安全性作为HB协议。此外，对于这种参数的选择，我们提供了一个实施例的NLHB协议的证明者/验证者的复杂性低于HB协议，使认证非常低成本的设备，如RFID标签。最后，在HB $^{+}$协议的精神，我们扩展了NLHB协议的NLHB $^{+}$协议，并证明了对DET模型中定义的主动攻击类的安全性。
2010-02-12 cs.CR
A lightweight cryptography (LWC) framework to secure memory heap in Internet of Things
设备的广泛联网和物联网（IoT）产生的大量数据已经引起了研究人员的注意。Java是物联网、无线传感器网络（WSN）、近场通信（NFC）和射频识别（RFID）等嵌入式应用最常用的平台。Java、SWIFT、PHP和C++等对象程序设计语言在对象运行后使用垃圾回收，这为下一个内存地址占用（NMAO）、内存重放、学习任务行为（LTB）等攻击提供了安全漏洞。当攻击超出目标设备到周围连接的设备时，物联网的安全风险会增加。不适当或错误的操作会导致能量损失和成本增加。本文提出了一种保护物联网系统运行免受内存堆渗透和地址修改攻击的安全方法。该方法通过在运行时间加密对象垃圾回收来防止定向攻击。为了形成唯一的签名机制，加密哈希函数（CHF）采用特定的单向哈希算法。该框架使用基于L函数的ECC和一次性密钥（OTK）来保护内存堆。我们的方法用于开放系统，其中不考虑对操作系统的影响。事实证明，所提出的方法是强大而有效的，可以通过更好地检测恶意攻击来帮助在多个物联网应用程序中实现更高级别的安全性。
2020-11-20 cs.CR
Complexity of distance fraud attacks in graph-based distance bounding
距离绑定（DB）作为所谓的\emph{relay attack}的对策而出现，其影响诸如RFID、NFC、蓝牙和Ad-hoc网络的若干技术。一个著名的DB协议家族是基于图的，它于2010年引入，以抵抗黑手党和距离欺诈。距离欺诈方面的安全性分析是通过考虑这样一个对手来执行的：给定顶点标记图$G = (V, E)$和顶点$v \in V$，该对手能够从$v$开始在$G$中找到最频繁的$n$ -长序列（MFS问题）。然而，据我们所知，考虑到上述对抗模型，距离欺诈安全性是否可以计算仍然是一个悬而未决的问题。我们的第一个贡献是一个证明，MFS问题是NP-困难的，即使当图的约束，以满足基于图的DB协议的要求。虽然这个结果并没有使模型无效，但它确实表明可能正在考虑\emph{too-strong}对手（即，在实践中，基于图的数据库协议可能比安全模型建议的更好地抵抗距离欺诈。我们的第二个贡献是一个算法，解决距离欺诈安全的树为基础的方法，由于Avoine和Tchamkerten。新算法将朴素方法的计算复杂性度$O(2^{2^n+n})$提高到$O(2^{2n}n)$，其中$n$是轮数。
2014-11-19 cs.CR
A Formal Assisted Approach for Modeling and Testing Security Attacks in IoT Edge Devices
随着物联网设备数量的快速增长，这些系统的安全性成为一个主要问题。由于这些设备资源有限，安全措施难以在边缘实施。我们提出了一种基于形式化建模和突变测试的物联网设备攻击检测新方法。也就是说，我们将运动传感器和RFID阅读器等小型物联网设备的行为建模为具有超时的状态机。我们还对基本的物联网攻击进行了建模，即电池耗尽、睡眠剥夺、数据伪造、重放和中间人攻击，作为这些规范的特殊突变体。我们还考虑用于检测实际物理设备操作的测试。然后使用突变测试来导出将这些攻击与原始规范区分开的测试。通过对这些突变体进行测试，在真实环境中测试它们的行为。我们的实验表明，派生的攻击突变体和测试的数量是小的，因此这些测试可以执行多次，在物理设备上的开销有限。因此，我们的方法不会受到传统突变检测相关高成本的阻碍。此外，我们还表明，通过我们的方法得出的测试覆盖了所有物联网攻击，但没有提供使用传统的基于突变代码的算子得出的突变体的良好覆盖率，这表明需要使用我们的方法。一个框架，实现我们的方法，以及其他一些相关的案例研究。
2022-10-11 cs.CR cs.SE
Distance-bounding facing both mafia and distance frauds: Technical report*
RFID、NFC和传感器网络等非接触式技术容易受到黑手党和距离欺诈的影响。这两种欺诈都是通过欺骗证明者和验证者之间的实际距离来通过认证协议。为了解决这些安全问题，设计了距离绑定协议。然而，目前的建议，同时抵制这两个欺诈，而不需要额外的内存和计算。考虑到只有少数距离绑定协议能够处理通信信道上的固有背景噪声，情况甚至更糟。本文介绍了一个抗噪声的距离绑定协议，抵抗黑手党和距离欺诈。协议的安全性进行了分析，这两个欺诈在这两种情况下，即有噪声和无噪声信道。对手的成功概率的解析表达式，并说明了实验结果。分析，在一个已经存在的框架中进行的公平的原因，证明了不可否认的优势，介绍了轻量级的设计比以前的建议。
2014-05-22 cs.CR
A Systematic Review of Bio-Cyber Interface Technologies and Security Issues for Internet of Bio-Nano Things
合成生物学和纳米技术的进步有助于设计可用于控制、重复使用、修改和重新设计细胞结构的工具，并使工程师能够有效地使用生物细胞作为可编程基底来实现生物纳米事物（生物嵌入式计算设备）。Bio-NanoThings通常是微小的，非侵入性的，可隐藏的设备，可用于体内应用，如体内传感和驱动网络，其中使用人工设备可能是有害的。这种（纳米级）设备可以用于各种医疗保健环境，如连续健康监测，靶向药物输送和纳米手术。这些服务还可以被分组以形成协作网络（即，纳米网络），其性能在连接到更高带宽的外部网络（例如互联网）时可以潜在地得到改善，例如通过5G。然而，为了实现IoBNT范式，通过动态接口设计将生物环境与技术环境无缝连接也很重要，以将人体的生化信号转换为等效的电磁信号（反之亦然）。不幸的是，这有可能使内部生物机制暴露于基于网络的传感和医疗驱动，从而带来潜在的安全和隐私影响。本文全面回顾了IoBNT架构的生物网络接口，重点介绍了IoBNT的生物网络接口选项，如生物启发的生物电子设备，RFID启用的植入式芯片和电子纹身。该研究还确定了已知和潜在的安全和隐私漏洞以及缓解策略，供未来IoBNT设计和实施时考虑。
2021-06-27 cs.CR cs.ET cs.NI
Attack Resilience and Recovery using Physical Challenge Response Authentication for Active Sensors Under Integrity Attacks
嵌入式传感系统广泛应用于生命和安全关键系统，例如飞机，汽车和医疗保健中的系统。这些传感器的传统安全机制集中在数据加密和其他后处理技术上，但传感器本身往往容易受到物理/模拟域的攻击。如果对手在数字化之前操纵物理/模拟信号，那么事后再多的数字安全机制也无济于事。幸运的是，自然界对这些模拟信号的行为施加了基本的限制。这项工作提出了PyCRA，一个物理的挑战-响应认证方案，旨在保护主动传感系统免受物理攻击发生在模拟域。PyCRA通过随机但故意的物理探测不断挑战周围环境，为主动传感器提供安全性。通过分析对这些探测器的响应，并利用对手无法改变物理学基本定律的事实，我们提供了一种身份验证机制，不仅可以检测恶意攻击，还可以提供抵御恶意攻击的能力。我们通过使用两种传感系统的几个案例研究证明了PyCRA的有效性：（1）磁传感器，如机器人和汽车中的轮速传感器，以及（2）用于许多安全关键应用的商业RFID标签。最后，我们概述了通过混淆阶段进一步增强PyCRA对主动攻击的弹性的方法和理论证明-一段低信噪比的时期，这使得攻击者更难以正确识别和响应PyCRA的物理挑战。在此过程中，我们评估了PyCRA的鲁棒性和局限性，最后概述了实际考虑因素以及所提出的认证机制的进一步应用。
2016-05-12 cs.CR
