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RFID系统安全协议的研究

作　者: 陈彦君
导　师: 张学军
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 安全和隐私 平均搜索次数 标签跟踪 标签分组 散列函数
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着射频识别(RFID)技术的发展，RFID系统的安全和隐私问题日益突出，RFID系统由于标签成本和无线信道的特殊性等因素引起了多种安全问题，目前在保证RFID系统所有安全策略中，安全协议的设计成为了关键技术之一，论文主要研究RFID协议安全性、标签跟踪概率和数据库搜索标签效率。根据标签在数据库中的存储方式，论文将安全协议分为基于线性存储和基于密钥树存储两类进行分析，研究了两种安全协议的数据库平均搜索次数和标签跟踪概率，在此基础上，提出了标签在数据库中线性分组存储的方案，并通过MATLAB仿真分析比较了各自的优缺点，分析表明基于标签分组方法解决了平均搜索次数和标签跟踪概率两者不能兼有的问题。论文对LMAP协议的安全性进行了分析，针对其存在的多个安全漏洞进行改进，提出了一种改进型的RFID相互认证协议-IMAP协议。安全性能分析表明，IMAP协议通过增加标签和数据库的信息同步更新和散列函数加密，解决了LMAP协议的安全隐私问题，满足基本的安全性能,可以抵制跟踪、去同步、重传等多种攻击，提高了RFID系统的安全性。根据对标签线性分组存储和IMAP协议安全性能的分析，提出了基于标签分组的RFID安全协议—MAPTG协议，通过与其他安全协议分析比较表明了MAPTG标签的存储量小，通信能力强、安全性能高，最后，使用BAN逻辑进一步验证了MAPTG满足相互认证和基本的安全需求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
专业术语注释表  8-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  10-12
  1.3 论文主要研究内容  12
  1.4 论文章节安排  12-14
第二章 RFID 系统结构和安全问题  14-26
  2.1 RFID 系统结构  14-18
    2.1.1 RFID 系统的工作原理  14-15
    2.1.2 标签  15-16
    2.1.3 阅读器  16-17
    2.1.4 后端数据库  17-18
  2.2 RFID 系统分类  18-19
  2.3 RFID 标准体系  19-21
  2.4 RFID 系统安全问题  21-23
  2.5 RFID 系统的安全策略  23-25
    2.5.1 常见的物理机制  23-24
    2.5.2 常用的密码机制  24-25
  2.6 本章小结  25-26
第三章 典型的 RFID 安全协议  26-40
  3.1 基于线性存储的 RFID 安全认证协议  26-36
    3.1.1 基于 hash 函数安全认证协议  26-32
    3.1.2 简单逻辑加密协议  32-34
    3.1.3 采用标志位的安全认证协议  34-36
  3.2 基于树存储的安全协议  36-39
    3.2.1 SPA 协议  36-37
    3.2.2 SAPA 协议  37-38
    3.2.3 OKT 协议  38-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章 标签线性分组研究  40-51
  4.1 基本概念  40-41
  4.2 线性存储和树存储的研究  41-45
    4.2.1 搜索时间复杂度比较  41-42
    4.2.2 标签被跟踪概率比较  42-45
  4.3 新型存储形式—标签线性分组  45-47
  4.4 仿真分析  47-50
  4.5 本章小结  50-51
第五章 基于标签分组的 RFID 安全协议  51-64
  5.1 散列函数(Hash)  51
  5.2 LMAP 的改进协议—IMAP 协议  51-55
    5.2.1 LMAP 协议安全漏洞分析  51-53
    5.2.2 IMAP 协议  53-55
  5.3 MAPTG 协议  55-57
  5.4 MAPTG 协议的安全分析和性能分析  57-59
    5.4.1 安全性分析  57-58
    5.4.2 性能分析  58-59
  5.5 BGP 协议逻辑证明  59-63
    5.5.1 BAN 逻辑  59-61
    5.5.2 使用 BAN 逻辑分析 MAPTG 认证协议  61-63
  5.6 本章小结  63-64
第六章 总结与展望  64-65
参考文献  65-68
附录 1 攻读硕士学位期间撰写的论文  68-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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