RFID的安全与隐私

RFID的安全与隐私

RＦIＤ的安全与隐私

无线射频识别（RFID）是一种远程存储和获取数据的方法,其中使用了一个称为标签(Tag)的小设备。在典型的ＲＦＩD系统中，每个物体装配着这样一个小的、低成本的标签.系统的目的就是使标签发射的数据能够被阅读器读取,并根据特殊的应用需求由后台服务器进行处理。标签发射的数据可能是身份、位置信息，或携带物体的价格、颜色、购买数据等。

RFIＤ标签被认为是条码的替代，具有体积小、易于嵌入物体当中、无需接触就能大量地进行读取等优点.另外，RFＩD标识符较长,可使每一个物体具有一个唯一的编码,唯一性使得物体的跟踪成为可能。该特征可帮助企业防止偷盗、改进库存管理、方便商店和仓库的清点.此外,使用RFIＤ技术,可极大地减少消费者在付款柜台前的等待时间。

但是,随着RFＩＤ能力的提高和标签应用的日益普及,安全问题，特别是用户隐私问题变得日益严重。用户如果带有不安全的标签的产品，则在用户没有感知的情况下，被附近的阅读器读取，从而泄露个人的敏感信息，例如金钱、药物（与特殊的疾病相关联）、书(可能包含个人的特殊喜好)等,特别是可能暴露用户的位置隐私，使得用户被跟踪.

因此,在ＲFIＤ应用时，必须仔细分析所存在的安全威胁，研究和采取适当的安全措施,既需要技术方面的措施,也需要政策、法规方面的制约.

１RFIＤ技术及其系统组成

1.１系统组成

基本的RＦID系统主要由3部分组成,如图１所示，包括：

（１）标签

标签放置在要识别的物体上，携带目标识别数据，是RＦＩD系统真正的数据载体，由耦合元件以及微电子芯片（包含调制器、编码发生器、时钟及存储器）组成。

(2)阅读器

阅读器用于读或读/写标签数据的装置，由射频模块（发送器和接收器）、控制单元、与标签连接的藕合单元组成.

（3）后台服务器

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RFID的安全与隐私

后台服务器包含数据库处理系统，存储和管理标签相关信息，如标签标识、阅读器定位、读取时间等。后台服务器接收来自可信的阅读器获得的标签数据，将数据输入到它自身的数据库里,且提供对访问标签相关数据的编号。

１。2工作原理

RFIＤ系统的基本工作原理是:阅读器与标签之间通过无线信号建立双方通信的通道，阅读器通过天线发出电磁信号,电磁信号携带了阅读器向标签的查询指令。当标签处于阅读器工作范围时，标签将从电磁信号中获得指令数据和能量，并根据指令将标签标识和数据以电磁信号的形式发送给阅读器，或根据阅读器的指令改写存储在RFID标签中的数据。阅读器可接收ＲFID标签发送的数据或向标签发送数据，并能通过标准接口与后台服务器通信网络进行对接,实现数据的通信传输。

根据标签能量获取方式，ＲＦID系统工作方式可分为:近距离的电感耦合方式和远距离的电磁耦合方式。

2 RFIＤ的安全和隐私问题

2。1RFID的隐私威胁

RFID面临的隐私威胁包括:标签信息泄漏和利用标签的唯一标识符进行的恶意跟踪。

信息泄露是指暴露标签发送的信息,该信息包括标签用户或者是识别对象的相关信息.例如，当ＲFID标签应用于图书馆管理时，图书馆信息是公开的，读者的读书信息任何其他人都可以获得。当ＲFＩD标签应用于医院处方药物管理时，很可能暴露药物使用者的病理，隐私侵犯者可以通过扫描服用的药物推断出某人的健康状况。当个人信息比如电子档案、生物特征添加到RFID标签里时,

标签信息泄露问题便会极大地危害个人隐私.如美国原计划2００5年8月在入境护照上装备电子标签的计划[１—2］因为考虑到信息泄露的安全问题而被迟。

RFＩD系统后台服务器提供有数据库,标签一般不需包含和传输大量的信息。通常情况下,标签只需要传输简单的标识符，然后，通过这个标识符访问数据库获得目标对象的相关数据和信息。因此，可通过标签固定的标识符实施跟踪，即使标签进行加密后不知道标签的内容,仍然可以通过固定的加密信息跟踪标签。也就是说，人们可以在不同的时间和不同的地点识别标签,获取标签的位置信息。这样,攻击者可以通过标签的位置信息获取标签携带者的行踪,比如得出他的工作地点，以及到达和离开工作地点的时间。

虽然利用其他的一些技术，如视频监视、全球移动通信系统（GＳM）、蓝牙等，也可进行跟踪。但是，RFID标签识别装备相对低廉，特别是ＲFID进入老百姓日常生活以后，拥有阅读器的人都可以扫描并跟踪他人。而且,被动标签信号不能切断,尺寸很小极易隐藏，使用寿命长,可自动识别和采集数据,从而使恶意跟踪更容易。

2。2跟踪问题的层次划分

ＲFＩD系统根据分层模型可划分为3层：应用层、通信层和物理层,如图2所示。

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RFID 的安全与隐私

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恶意跟踪可分别在此３个层次内进行［３］。

（1)应用层

处理用户定义的信息,如标识符。为了保护标识符，可在传输前变换该数据,或仅在满足一定条件时传送该信息。标签识别、认证等协议在该层定义。

通过标签标识符进行跟踪是目前的主要手段。因此,解决方案要求每次识别时改变由标签发送到阅读器的信息，此信息或者是标签标识符，或者是它的加密值。

(2)通信层

定义阅读器和标签之间的通信方式。防碰撞协议和特定标签标识符的选择机制在该层定义.该层的跟踪问题来源于两个方面:一是基于未完成的单一化（Singulation ）会话攻击，二是基于缺乏随机性的攻击。

防碰撞协议分为两类:确定性协议和概率性协议。确定性防碰撞协议基于标签唯一的静态标识符,对手可以轻易地追踪标签。为了避免跟踪，标识符需要是动态的。然而，如果标识符在单一化过程中被修改，便会破坏标签单一化。因此，标识符在单一化会话期间不能改变。为了阻止被跟踪,每次会话时应使用不同的标识符.但是,恶意的阅读器可让标签的一次会话处于开放状态，使标签标识符不改变，从而进行跟踪。概率性防碰撞协议也存在这样的跟踪问题。另外，概率性防碰撞协议，如Aloha 协议,不仅要求每次改变标签标识符，而且，要求是完美的随机化，以防止恶意阅读器的跟踪。

（3）物理层

定义物理空中接口，包括频率、传输调制、数据编码、定时等。在阅读器和标签之间交换的物理信号使对手在不理解所交换的信息的情况下也能区别标签或标签集。

无线传输参数遵循已知标准,使用同一标准的标签发送非常类似的信号,使用不同标准的标签发送的信号很容易区分。可以想象，几年后,我们可能携带嵌有标签的许多物品在大街上行走，如果使用几个标准，每个人可能带有特定标准组合的标签，这类标准组合使对人的跟踪成为可能。该方法特别地利于跟踪某些类型的人,如军人或安全保安人员。

类似地,不同无线指纹的标签组合，也会使跟踪成为可能。

2。３RF ＩD 的安全威胁

RFID的安全与隐私

RＦＩD应用广泛,可能引发各种各样的安全问题。在一些应用中,非法用户可利用合法阅读器或者自构一个阅读器对标签实施非法接入，造成标签信息的泄露.在一些金融和证件等重要应用中,

攻击者可篡改标签内容，或复制合法标签，以获取个人利益或进行非法活动。在药物和食品等应用中，伪造标签，进行伪劣商品的生产和销售。实际中，应针对特定的RFID应用和安全问题,分别采取相应的安全措施。

下面，根据EPCglｏbal标准组织定义的EPCgｌoｂal系统架构［4]和一条完整的供应链［5-６］，纵向和横向分别描述R …… 此处隐藏：4941字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……