基于公钥的RFID认证技术研究

论文摘要

物联网是当前国际上备受关注的研究热点,具有十分广阔的应用前景。RFID是物联网实现物品标识的一项重要技术,大规模RFID应用是未来物联网技术发展的重要方向。但是RFID在能量和计算资源上的限制使人们很难利用公钥密码的优势来解决RFID认证问题,而对称密码技术又很难适应大规模RFID网络认证需求。因此,RFID认证问题已经成为物联网技术进一步发展的瓶颈。本文针对能耗和计算资源受限的情况下如何实现基于公钥的RFID认证问题进行了深入研究。首次提出了一种新的签名算法,称为代理计算签名,将传统签名技术中耗能的复杂运算交给验证方或可信第三方来完成,从而实现标签对消息的签名,并仍能保持签名的安全性,以解决RFID标签很难计算数字签名的困难问题。论文基于Rabin型密码算法提出了适合RFID认证的密钥管理机制,并以代理计算签名为基础,给出了三个RFID认证方案,实现了标签与读卡器间的双向认证。对以上方案的分析表明,方案保持了很高的安全性,而标签的计算量很小,因而需要的能耗很低,适合低成本标签的使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及研究意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 论文研究内容及论文结构
• 第二章 相关背景知识
• 2.1 物联网技术简介
• 2.2 RFID 技术简介
• 2.2.1 RFID 系统简介
• 2.2.2 基于IP 的RFID 组网技术
• 2.2.3 RFID 系统安全需求分析
• 2.2.4 低成本RFID 系统的限制因素
• 2.3 相关密码算法简介
• 2.3.1 椭圆曲线签名算法ECDSA
• 2.3.2 Rabin 型公钥加密算法和签名算法
• 2.3.3 PKI 技术简介
• 第三章 代理计算签名算法及RFID 网络密钥管理机制
• 3.1 代理计算签名算法
• 3.1.1 代理计算签名算法设计
• 3.1.2 代理计算签名算法分析
• 3.2 RFID 网络密钥管理机制设计
• 3.2.1 CA 的结构和部署
• 3.2.2 数字证书的格式
• 3.2.3 密钥管理
• 第四章 委托对端计算的无源RFID 认证协议
• 4.1 基于公钥的RFID 认证方案
• 4.1.1 方案设计
• 4.1.2 安全性分析
• 4.1.3 性能分析
• 4.2 基于授权证书的RFID 认证方案
• 4.2.1 协议设计
• 4.2.2 安全性分析
• 4.2.3 性能分析
• 第五章 委托第三方计算的无源RFID 认证协议
• 5.1 协议设计
• 5.2 安全性分析
• 5.3 性能分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果