基于EPC标签的RFID系统安全密钥无线生成协议

"本文主要探讨了一种基于EPC编码标签的RFID系统密钥无线生成协议，旨在解决RFID系统中预设共享密钥的安全问题。该协议利用EPC编码的部分加密来保护通信过程中的敏感信息，同时引入了标签与阅读器的安全模型，确保通信的安全性，并通过阅读器的随机数保持通信的新鲜性。协议设计中仅采用了简单的异或运算，降低了标签的计算成本。通过GNY逻辑进行形式化证明，协议被证明符合安全模型，能够抵御主动攻击和被动攻击，具备高安全性与低成本特性。" 在RFID（无线射频识别）技术中，EPC（Electronic Product Code）编码标签是其核心组成部分，广泛应用于物流、制造、医疗等多个领域。EPCGlobal制定的EPCC1G2标准为低成本EPC标签提供了规范，确保了标签的数据结构和通信参数。然而，RFID系统依赖预设的共享密钥进行认证，这可能导致密钥被恶意获取，从而破坏系统的安全性。 为了应对这一挑战，文章提出了一种新的无线密钥生成协议。该协议的关键在于利用EPC编码的一部分进行加密通信，以防止密钥信息的泄露。同时，协议建立了一个标签与阅读器之间的安全模型，增强了双方交互的安全性。阅读器在通信过程中引入随机数，确保了每次通信的唯一性和不可预测性，进一步提升了系统的抗攻击能力。 协议的设计还特别考虑了成本因素，仅使用异或运算这一简单操作，减少了标签端的计算复杂度，降低了硬件成本。通过GNY逻辑的形式化证明，该协议被证明符合预期的安全模型，能有效防御主动攻击（如篡改、伪造）和被动攻击（如窃听、重放），从而确保了RFID系统的整体安全。 这项研究提供了一种创新的RFID安全解决方案，它在保障系统安全的同时，兼顾了成本效益，对物联网环境下的RFID应用具有重要的理论和实践意义。通过这样的密钥无线生成协议，可以显著增强RFID系统的安全性，保护用户隐私，为RFID技术在各领域的广泛应用奠定了更坚实的基础。