RFID攻擊建模及安全技術(shù)研究.pdf

1、射頻識(shí)別RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)具有使用方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)，在物流、制造和公共信息服務(wù)等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。目前已成為物聯(lián)網(wǎng)前端采集技術(shù)中的一個(gè)重要分支，并有代替條碼占據(jù)更多市場之勢。隨著市場應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，RFID系統(tǒng)的安全性也越來越多地受到關(guān)注。由于成本的制約及自身技術(shù)的特點(diǎn)，RFID系統(tǒng)與一般的信息系統(tǒng)相比安全問題更為復(fù)雜，在一定程度上限制了這一技術(shù)的快速發(fā)展和大范圍推廣應(yīng)用，如何

2、能提高該技術(shù)的安全性成為近年來大家關(guān)注的熱點(diǎn)之一。本文的研究內(nèi)容涉及攻擊檢測、安全評估、安全防護(hù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、構(gòu)建了RFID系統(tǒng)漏洞發(fā)掘模型。該模型可以針對不同RFID通信協(xié)議進(jìn)行安全檢測，并給出漏洞評估報(bào)告，具有良好的適用性、高效性和可擴(kuò)展性。該模型主要采用兩種檢測方法：FSM有限狀態(tài)機(jī)方法和基于多決策樹的方法。在FSM攻擊監(jiān)測方法中采用了RFID中間件進(jìn)行攻擊數(shù)據(jù)流比對并提取特征向量，然后對入侵?jǐn)?shù)據(jù)流對應(yīng)子模塊的

3、歸納建立 FSM。在利用多決策樹檢測方法時(shí)，首先建立四棵決策樹，每棵決策樹針對一類攻擊的入侵檢測，然后通過決策樹之間的互聯(lián)，得到針對該RFID系統(tǒng)攻擊之間的聯(lián)系。
　　2、提出了基于權(quán)限提升模式的攻擊圖監(jiān)測算法。該算法能普遍覆蓋市場現(xiàn)有的多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有較強(qiáng)的通用性。論文通過分析攻擊數(shù)據(jù)流找到關(guān)鍵的攻擊特征，將成功實(shí)現(xiàn)這些攻擊特征設(shè)定為不同的權(quán)限，通過攻擊圖方法構(gòu)建出攻擊檢測算法。經(jīng)過分析我們將攻擊手段聚類成四類，得出四類攻擊生

4、成圖。該模型能夠動(dòng)態(tài)地模擬攻擊者可能采取的攻擊步驟，直觀地體現(xiàn)了RFID系統(tǒng)的安全狀態(tài)，最后本文還進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和測試。
　　3、提出了基于組合方法的RFID系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估模型。該模型利用模糊綜合評判法、層次分析法、相乘法、灰色系統(tǒng)預(yù)測模型和DEA法等多種方法，為風(fēng)險(xiǎn)評估人員提供了具有實(shí)用價(jià)值的評估手段。該模型在運(yùn)用基于模糊綜合評價(jià)法的DEA算法構(gòu)建出指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，對多種評估方法進(jìn)行篩選，再用整體有效的DEA法對各風(fēng)險(xiǎn)評估值賦權(quán)

5、并組合，最后得到相對更加科學(xué)、合理的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果。根據(jù)該安全評估模型，研發(fā)了RFID系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估工具，建立了專家知識(shí)庫，優(yōu)化了評估過程，使得評估計(jì)算過程自動(dòng)化。從而減少了評估人員數(shù)據(jù)分析、整理工作量，可以提高風(fēng)險(xiǎn)評估效率。
　　4、提出了一個(gè)RFID隱私保護(hù)協(xié)議。該協(xié)議針對RFID系統(tǒng)涉及的多通信環(huán)節(jié)中的隱私保護(hù)、身份認(rèn)證和密鑰管理等熱點(diǎn)問題，采用屬性加密和代理重加密算法，以及密鑰交換機(jī)制，解決了協(xié)議中密鑰交換、屬性分配等問題

6、，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)信息的秘密傳輸和秘密共享，以及對各方用戶屬性進(jìn)行撤銷，更新等操作。該協(xié)議主要解決RFID標(biāo)簽和讀寫器之間的安全通信，其特點(diǎn)在于屬性的引入，使得對RFID標(biāo)簽信息的隱私保護(hù)得到增強(qiáng)，以及提供了基于RFID標(biāo)簽的ID和身份屬性的細(xì)粒度訪問控制。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括攻擊檢測、安全評估、安全防護(hù)，由于以上三個(gè)方面每一個(gè)均涉及廣泛的領(lǐng)域，目前有關(guān)這三個(gè)方面完整的研究資料比較少，在力求保持整體完整性的同時(shí)，有所側(cè)重和突破。