12、射频识别协议的内部攻击与隐私保护

射频识别协议的内部攻击与隐私保护

1. 引言

射频识别（RFID）标签是一种能与RFID阅读器进行无线通信的低成本设备。因其制造成本低、体积小，且能唯一识别物品，在众多日常物品中广泛应用，如护照、电子车票、图书馆书籍和衣物等。这些标签常为被动供电，会对任何查询作出响应，将其嵌入日常携带物品会引发隐私担忧。为保护RFID标签持有者的隐私并维持标签功能，人们提出了大量加密RFID协议。

设计安全且隐私性好的RFID协议颇具挑战。标签因体积小且无主动电源，计算能力有限，实现完整加密技术会使标签成本过高或通信变慢。而攻击者有多种攻击RFID系统的手段，包括窃听通信、研究和篡改标签电路等。

内部攻击是计算机系统安全漏洞的主要来源之一，部分估算显示，70% - 90%的安全漏洞由内部人员造成。内部攻击有多种场景，如恶意商家欺骗顾客、不满员工损害雇主资产，或合法用户被入侵后用于攻击其他用户。所有内部攻击的共同点是攻击者滥用一个被攻破用户的凭证和知识，来侵犯另一个用户的特定安全目标。

许多加密协议在无内部攻击者时能保证安全，但存在内部攻击者时则无法实现安全目标。例如Needham - Schroeder协议，最初被证明安全，后被发现存在内部攻击漏洞。因此，安全协议分析的标准框架通常假设攻击者控制系统中的一个或多个恶意用户。

进行内部攻击时，攻击者需要获取一个合法标签中的密钥材料。虽然RFID标签用户通常无法访问密钥材料，但攻击者有多种获取途径。例如，若标签抗篡改能力不足，攻击者作为系统用户可逆向工程获取自己标签的密钥材料；攻击者还可能攻破标签制造商或影响部分标签的密钥生成过程。

本文主要目标是揭示内部攻击对RFID协议隐私的影响，并设计