基于RFID的輕量級(jí)安全認(rèn)證協(xié)議的文獻(xiàn)綜述

◆葛云峰

（西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院 陜西 710000）

1 研究背景

射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)的非接觸式[1]的識(shí)別技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。相比于傳統(tǒng)的接觸式識(shí)別技術(shù)，如二維碼、磁卡等，RFID技術(shù)具有信息讀取方便、高精度識(shí)別、使用壽命長(zhǎng)、受現(xiàn)場(chǎng)因素干擾小等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，RFID技術(shù)被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、交通、醫(yī)療、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域，并且發(fā)揮著舉足輕重的作用。由此可見(jiàn)，RFID技術(shù)早已融入人們的日常生活，成為生產(chǎn)生活的重要組成部分。

1.1 RFID系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

RFID系統(tǒng)通常包含電子標(biāo)簽、讀寫器和后臺(tái)服務(wù)器三部分。現(xiàn)對(duì)這三部分的基本結(jié)構(gòu)做簡(jiǎn)要介紹：

（1）電子標(biāo)簽：用于存儲(chǔ)與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。一般由射頻芯片和天線構(gòu)成，具有全球唯一標(biāo)識(shí)。根據(jù)標(biāo)簽的能量來(lái)源，可以將其分為三類：被動(dòng)標(biāo)簽、半被動(dòng)標(biāo)簽以及主動(dòng)標(biāo)簽。

（2）讀寫器：讀寫器由射頻模塊、讀寫模塊和天線三部分組成。其主要功能包括讀取、寫入身份信息和防止碰撞等。讀寫器模塊應(yīng)具有很強(qiáng)的計(jì)算能力和豐富的存儲(chǔ)空間。

（3）后臺(tái)服務(wù)器：存儲(chǔ)讀寫器、標(biāo)簽的信息和其他方面的信息，為標(biāo)簽和讀寫器之間的認(rèn)證過(guò)程提供服務(wù)。它管理著標(biāo)簽ID與被識(shí)別對(duì)象信息的映射關(guān)系，也具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力。后臺(tái)服務(wù)器與閱讀器都有足夠的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，能夠進(jìn)行相對(duì)復(fù)雜的加密過(guò)程，所以，可以認(rèn)為閱讀器與服務(wù)器之間的通信是安全的。

此外，還有一套新的結(jié)構(gòu)一一基于云的RFID系統(tǒng)，它由標(biāo)簽，閱讀器和云端組成。閱讀器不一定是固的方式它可以通過(guò)有線或者無(wú)線的方式連接服務(wù)云端。云作為RFID系統(tǒng)的一個(gè)新平臺(tái)，應(yīng)用于RFID安全認(rèn)證的研究還很少，基于云的RFID系統(tǒng)所特有的安全和隱私需求很少被考慮。

1.2 RFID系統(tǒng)的基本工作原理

通常情況下，RFID系統(tǒng)由后端服務(wù)器、閱讀器和標(biāo)簽三部分把組成，它的工作原理如圖1所示：

圖1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

RFID系統(tǒng)工作時(shí)，首先，標(biāo)簽在接收到閱讀器發(fā)出的射頻后，其自身會(huì)形成感生能量而進(jìn)入工作狀態(tài)。激活的標(biāo)簽將存儲(chǔ)在自身的編碼信息傳遞到閱讀器，然后再將其轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)服務(wù)器。后臺(tái)服務(wù)器收到這些數(shù)據(jù)后在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行標(biāo)簽編號(hào)信息查詢，查詢到對(duì)應(yīng)的信息后再進(jìn)行相關(guān)操作，否則，終止操作[2]。

1.3 RFID技術(shù)發(fā)展存在的問(wèn)題

雖然RFID技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)，但是其系統(tǒng)仍然存在諸多隱患，這些隱患造成的信息泄露等安全問(wèn)題嚴(yán)重制約著RFID技術(shù)的發(fā)展和普及。

（1）傳遞信息的安全性問(wèn)題：由于閱讀器和終端服務(wù)器之間是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接，信息在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)自由的信道中傳輸時(shí)可能會(huì)被竊聽者修改、阻礙等，使傳遞信息的保密性和可信度有所下降；

（2）硬件資源問(wèn)題：RFID系統(tǒng)的硬件資源較少，導(dǎo)致其不能承載一些安全性較高而且穩(wěn)健的傳統(tǒng)密碼學(xué)算法；并且，它的計(jì)算能力也因?yàn)橛布Y源少而受限，系統(tǒng)的加密性較弱；

（3）成本問(wèn)題：RFID技術(shù)如果使用目前成熟的加密體系，就勢(shì)必會(huì)增加制造成本，而過(guò)高的成本不利于RFID技術(shù)的推廣發(fā)展。

因而，如何在保證RFID系統(tǒng)低成本的前提下，設(shè)計(jì)出保證無(wú)線通信安全的方法成為擺在眾多科學(xué)研究者面前的一大難題。現(xiàn)如今，研究者的工作重心主要轉(zhuǎn)向輕量級(jí)安全機(jī)制研究、標(biāo)簽等硬件成本削減兩個(gè)方面。

2 安全性能問(wèn)題

本節(jié)將簡(jiǎn)要介紹RFID系統(tǒng)可能受到的不同種類的攻擊模式：然后針對(duì)目前存在的問(wèn)題，結(jié)合大量文獻(xiàn)資料，對(duì)其中可行的密碼學(xué)算法進(jìn)行綜述，并提出相應(yīng)的解決方案。

2.1 RFID系統(tǒng)面臨的攻擊模式

李婭麗（2010）指出攻擊者的主要意圖一般有如下幾種：一是竊取用戶信息；二是偽造修改RFID系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔ⅲ蝗菒阂馄茐腞FID系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使系統(tǒng)崩潰等。而攻擊者主要采取的攻擊模式列舉如下[3]：

（1）物理攻擊模式：用物理方法去除標(biāo)簽的封裝，然后通過(guò)竊聽總線以獲得用戶敏感信息，也可以通過(guò)電磁干擾等手段進(jìn)行攻擊；

（2）竊聽攻擊：竊聽者在閱讀器與標(biāo)簽之間的無(wú)線信道上實(shí)施竊聽，以此侵犯用戶隱私，這也是最常見(jiàn)的攻擊手段；

（3）異步攻擊：異步攻擊是指攻擊者向閱讀器或者標(biāo)簽不斷地發(fā)送信號(hào)消息，使得閱讀器或者標(biāo)簽處理能力過(guò)載而導(dǎo)致合法消息遭到阻塞，合法消息被阻塞后導(dǎo)致了閱讀器和標(biāo)簽雙方更新密鑰的不同步而導(dǎo)致標(biāo)簽再不能通過(guò)認(rèn)證的攻擊行為[4]；

（4）重放攻擊：重放攻擊是指攻擊者在監(jiān)聽并獲取用戶的標(biāo)簽信息之后，假冒用戶身份并在通信中重新發(fā)送，以此欺騙后臺(tái)服務(wù)器；

（5）拒絕攻擊：拒絕攻擊是攻擊者向標(biāo)簽或者閱讀器不斷發(fā)送信息，超出標(biāo)簽或閱讀器的處理能力，導(dǎo)致用戶傳遞的合法信息被阻塞的后果。然而，這種攻擊結(jié)束后，RFID系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)，所以該攻擊模式不會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。

以上是對(duì)RFID系統(tǒng)攻擊模式的簡(jiǎn)要綜述。由此可見(jiàn)，RFID系統(tǒng)的安全性時(shí)時(shí)刻刻都遭受著威脅。構(gòu)建一套完整的RFID安全體系，提出簡(jiǎn)單可靠的密碼學(xué)算法是十分必要的。

2.2 RFID系統(tǒng)安全性能問(wèn)題解決方案

從上一小節(jié)可以看出，構(gòu)建一個(gè)安全可靠的RFID系統(tǒng)還需要滿足很多條件。李遼陽(yáng)（2017）[5]指出，RFID系統(tǒng)應(yīng)具有以下基本特征：機(jī)密性、完整性、可用性、真實(shí)性、隱私性。這些基本特征指明了RFID系統(tǒng)的安全需求，為眾多安全性協(xié)議的提出指明了方向。國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者從設(shè)計(jì)新算法的角度入手，針對(duì)不同的安全性問(wèn)題，提出了一些精簡(jiǎn)且有效的安全協(xié)議，現(xiàn)綜述如下：

郭奕昱（2015）[6]提出了一種輕量級(jí)隱私保護(hù)的RFID群組，證明協(xié)議LPGP，在證明協(xié)議安全需求的前提下，只利用密碼學(xué)中的hash函數(shù)和偽隨機(jī)發(fā)生器，時(shí)時(shí)刻刻都對(duì)標(biāo)簽和閱讀器進(jìn)行認(rèn)證，并降低了運(yùn)算復(fù)雜度。但是，考慮到已公開的哈希算法，攻擊者可以據(jù)此進(jìn)行偽造攻擊獲取標(biāo)簽密鑰信息，從而破解會(huì)話秘密標(biāo)識(shí)的情形，上述算法存在漏洞。

李倩（2018）[7]在研究此類問(wèn)題過(guò)后，提出了一種基于輪轉(zhuǎn)函數(shù)的輕量級(jí)RFID群組標(biāo)簽證明協(xié)議一一SULGP。此協(xié)議在無(wú)須可信第三方的驗(yàn)證支持的情況下，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽-讀寫器-數(shù)據(jù)庫(kù)三方完整認(rèn)證過(guò)程；并且，針對(duì)實(shí)際情況中需要進(jìn)行擴(kuò)展對(duì)多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)證明存在后對(duì)組標(biāo)簽進(jìn)行完整的所有權(quán)轉(zhuǎn)移的問(wèn)題，利用二次剩余算法，提出一種滿足UC安全的RFID組標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移協(xié)議一一SGOTP。該協(xié)議也無(wú)須可信第三方驗(yàn)證支持，而且滿足群組標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移前、后向隱私安全條件。對(duì)于該設(shè)計(jì)的低成本性，請(qǐng)參考第二節(jié)內(nèi)容。

Kan Xiao（2014）[8]基于PUF算法，利用穩(wěn)定位生成密鑰，提出一種基于鄰近位、穩(wěn)定位選擇算法，該算法用于檢驗(yàn)、篩選穩(wěn)定位，一定程度上提升了PUF算法對(duì)溫度的穩(wěn)定性。Hosey（2014）對(duì)PUF算法進(jìn)行改進(jìn)，先設(shè)定閾值，然后通過(guò)設(shè)置鄰近窗口大小和鄰近穩(wěn)定位個(gè)數(shù)對(duì)待選位篩選，篩選出那些滿足閾值的位，再將這些位作為密鑰。這一做法極大地提升了RFID系統(tǒng)的穩(wěn)定性。詹蘭馨（2017）針對(duì)物理攻擊模式，認(rèn)為利用芯片“指紋"認(rèn)證的PUF技術(shù)來(lái)解決該問(wèn)題，并針對(duì)一些自身攜帶SRAM的RFID標(biāo)簽進(jìn)行安全機(jī)制研究，利用標(biāo)簽SRAM實(shí)現(xiàn)PUF；針對(duì)實(shí)際運(yùn)用中SRAM上電初始值會(huì)受外界環(huán)境因素的影響而使某些位發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致響應(yīng)變得不穩(wěn)定的問(wèn)題，提出PUF模糊算法，而驗(yàn)證方面則通過(guò)平均權(quán)重與穩(wěn)定性閾值進(jìn)行比對(duì)，提升了算法效率。設(shè)計(jì)基于PUF的RFID安全認(rèn)證協(xié)議，并使用安全協(xié)議的邏輯分析證明方法GNY邏輯進(jìn)行了證明，可以認(rèn)為該協(xié)議是具有良好的安全性能的。

馬昌社（2010）指出，保證RFID前向隱私的充分必要條件是標(biāo)簽具有計(jì)算偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的能力。馬昌社等人研究了前向隱私安全的RFID認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)和標(biāo)簽計(jì)算的復(fù)雜度，設(shè)計(jì)了一種優(yōu)化的協(xié)議——SFP[9]。Eikemeier（2010）[10-11]提出有序聚合消息認(rèn)證碼算法，該算法可以為系統(tǒng)提供隱私保障。辛偉（2013）[12]在馬昌社等人的成果上將協(xié)議由單向認(rèn)證協(xié)議擴(kuò)展為雙向認(rèn)證協(xié)議，依舊采用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為密碼學(xué)元素，并結(jié)合有序聚合消息認(rèn)證碼算法，提出了PSAM協(xié)議。與此同時(shí)，針對(duì)標(biāo)簽需要額外存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)、只有最終的檢查者才能對(duì)標(biāo)簽經(jīng)過(guò)的路徑進(jìn)行檢查等問(wèn)題，改進(jìn)了PSAM協(xié)議，將其與有許多重簽名方案相結(jié)合，提出PCOMS協(xié)議[13]“該協(xié)議將”供應(yīng)鏈”的路徑檢查方案擴(kuò)展為由指定的讀寫器進(jìn)行檢查，增加了靈活性，并且很好地保護(hù)了用戶的隱私。

目前，時(shí)分多址（TDMA）算法是RFD系統(tǒng)防碰撞問(wèn)題的常用方法，以TDMA算法為基礎(chǔ)，作者盛魁（2017）[14-15]研究RFID系統(tǒng)安全與隱私保護(hù)的過(guò)程中，提出了一種基于時(shí)間的RFID加密算法。該算法是利用閱讀器與標(biāo)簽共同存有的一份能夠產(chǎn)生編碼表的“雜湊函式”及將時(shí)間轉(zhuǎn)換成秒數(shù)，利用時(shí)間的不可逆性創(chuàng)造出一種幾乎不會(huì)重復(fù)的混亂數(shù)據(jù)來(lái)保證閱讀器與標(biāo)簽之間的傳輸；利用MD5加密Unix time[16]使得每次傳輸?shù)男畔⑼耆煌沟酶`聽者沒(méi)有辦法通過(guò)分析傳輸封包的方式來(lái)監(jiān)視傳輸內(nèi)容，于是也就無(wú)法得到編碼表破解。該協(xié)議可有效地防止傳輸封包被竊聽、標(biāo)簽被跟蹤或被偽造，提高了RFID系統(tǒng)的抗干擾性和加密性。

一些基于云的RFID認(rèn)證方案不斷被提出。Chen（2016）提出一個(gè)隱私保護(hù)RFID云認(rèn)證協(xié)議，通過(guò)在云數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)的運(yùn)算操作降低，也使系統(tǒng)參與者更新問(wèn)題得到了解決。Lin（2015）提出一個(gè)RFID”供應(yīng)鏈”系統(tǒng)認(rèn)證協(xié)議，引入了可信第三方，提供支持”供應(yīng)鏈”系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息共享和標(biāo)簽權(quán)限轉(zhuǎn)讓的安全平臺(tái)，但是，此協(xié)議只是采用“異或”這一種運(yùn)算，安全性較差。

陶雅欣（2017）[17]認(rèn)為“云系統(tǒng)”的架構(gòu)與傳統(tǒng)系統(tǒng)差別較大，因而會(huì)面臨許多新的威脅。作者陶雅欣針對(duì)云中RFID大數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)在線為前端標(biāo)簽，持有者提供認(rèn)證服務(wù)的特點(diǎn)，采用NTRU公鑰算法，提出了一種基于云的RFID公鑰認(rèn)證協(xié)議。同時(shí)，利用BAN邏輯等方法對(duì)該協(xié)議的安全性能進(jìn)行了證明了協(xié)議。最后，對(duì)比NTRURSAECC三種算法的優(yōu)越性，將改進(jìn)后的NTRU算法運(yùn)用上述公鑰協(xié)議，提升了運(yùn)行的效率，節(jié)省了相關(guān)的硬件資源。

2.3 本章小結(jié)

本節(jié)針對(duì)RFID技術(shù)存在的安全性問(wèn)題，從RFID安全認(rèn)證協(xié)議方面入手，介紹了物理方法、密碼學(xué)方法和群組認(rèn)證方法三個(gè)方面的安全認(rèn)證協(xié)議。從這些研究可以看出，RFID系統(tǒng)的安全性問(wèn)題是目前制約RFID技術(shù)發(fā)展的首要難題之一。RFID系統(tǒng)自身的資源有限性、竊聽者的攻擊方式的多樣性和新舊平臺(tái)的差異性成為安全性能發(fā)展的阻礙。因此，構(gòu)建一個(gè)效率高、安全性高、消耗資源少的密碼學(xué)算法是勢(shì)在必行的。但是從目前的狀況看來(lái)，絕大多數(shù)密碼學(xué)算法只能解決上述某一部分問(wèn)題，卻不能兼顧上述所有問(wèn)題。新算法的設(shè)計(jì)和改進(jìn)仍然需要繼續(xù)進(jìn)行。

3 硬件資源及成本問(wèn)題

本節(jié)將介紹RFID系統(tǒng)在算法設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中存在的現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題，然后對(duì)此進(jìn)行硬件層面簡(jiǎn)要概述，并提出針對(duì)性的解決方案。

3.1 RFID系統(tǒng)硬件成本問(wèn)題背景

考慮到中小企業(yè)部署射頻系統(tǒng)的成本以及對(duì)于數(shù)據(jù)保密的需要，因而不得不使用較復(fù)雜的密碼學(xué)算法提升其安全性能，但RFID標(biāo)簽面積，功耗和計(jì)算能力增加等問(wèn)題也不能忽略。于是，通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn)，我們總結(jié)出了以下方案，不僅從實(shí)驗(yàn)角度驗(yàn)證了硬件低成本的可行性，而且進(jìn)一步解決了協(xié)議中存在的安全隱患。

3.2 RFID系統(tǒng)硬件成本問(wèn)題解決方案

本節(jié)針對(duì)節(jié)約硬件資源和成本的問(wèn)題，查閱了大量文獻(xiàn)，對(duì)其中有效的解決方案做簡(jiǎn)要綜述，并提出相應(yīng)的解決方案。

周永杰（2017）[18]針對(duì)傳統(tǒng)Mifare卡，存在安全隱患的問(wèn)題，提出了一種新的防偽標(biāo)簽系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其可行性進(jìn)行了硬件驗(yàn)證。該方案的防偽標(biāo)簽是基于華大公司CIU51L80芯片的硬件設(shè)計(jì)的，其片上操作系統(tǒng)（COS）能完成標(biāo)簽與“讀寫卡器”之間的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加密、標(biāo)簽內(nèi)部文件管理以及密鑰管理等操作；“讀寫卡器”以STM32F103VET6為中央處理器，在移植uC/OS-II操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)“讀寫卡器”應(yīng)用軟件，完成標(biāo)簽內(nèi)部文件的讀取、寫人、創(chuàng)建、刪除等操作；上位機(jī)軟件以QT作為UI界而和應(yīng)用程序開發(fā)框架，完成顯示標(biāo)簽內(nèi)部信息、向“讀寫卡器”發(fā)送指令等相關(guān)操作。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)具有穩(wěn)定、高效、安全的特點(diǎn)。

詹蘭馨（2017）從實(shí)體認(rèn)證安全性問(wèn)題和如何提高抵抗克隆攻擊的能力兩方面入手，提出了基于PUF的RFID安全認(rèn)證協(xié)議，該認(rèn)證協(xié)議只通過(guò)偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和基本的位運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)隱私信息的加密，減少了計(jì)算量，很好地保證了RFID系統(tǒng)的低成本性。同時(shí)，利用MSP430F149開發(fā)板進(jìn)行模糊提取算法的有效性驗(yàn)證。結(jié)果分析表明，相比基于ECC的檢錯(cuò)糾錯(cuò)模糊提取算法，該模糊提取算法在運(yùn)行時(shí)不需要較多的內(nèi)存，而且還具有運(yùn)算高效、測(cè)量方便、實(shí)現(xiàn)容易的優(yōu)勢(shì)。

李遼陽(yáng)（2017）為了解決RFID認(rèn)證過(guò)程中的異步攻擊問(wèn)題，采用了一種基于Hash函數(shù)的協(xié)議方案。并對(duì)該協(xié)議的抗攻擊能力、存儲(chǔ)量、計(jì)算量等方面進(jìn)行分析，得出該方案不僅能夠抵御多種安全威脅，而且節(jié)省了成本，提高了運(yùn)算效率的結(jié)論。并且在Windows7環(huán)境下，使用Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該協(xié)議的仿真系統(tǒng)，證明了在有限的硬件資源下，本協(xié)議可以抵御數(shù)據(jù)庫(kù)偽裝攻擊、標(biāo)簽偽裝攻擊、異步攻擊等攻擊模式，因而是一種安全可靠的認(rèn)證協(xié)議。

陶雅欣（2017）為解決中小企業(yè)射頻系統(tǒng)部署成本問(wèn)題和抗攻擊以及數(shù)據(jù)保密等問(wèn)題，利用云端平臺(tái)，通過(guò)改進(jìn)NTRU算法認(rèn)證過(guò)程中耗費(fèi)資源最多的“星乘操作”，優(yōu)化了AC Atici's[19]關(guān)于NTRU加密設(shè)計(jì)電路，并進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。從標(biāo)簽存儲(chǔ)空間、標(biāo)簽加密時(shí)鐘周期和硬件性能方面加以分析，證明該解決方案適用于在低成本、計(jì)算資源有限的條件下使用。

李倩（2018）提出了“云計(jì)算”環(huán)境下的標(biāo)簽新的所有權(quán)轉(zhuǎn)移協(xié)議架構(gòu)和安全需求，設(shè)計(jì)了一個(gè)更加高效的協(xié)議。該協(xié)議引入代理重組加密技術(shù)，保證云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的機(jī)密性，大大提高了數(shù)據(jù)管理和處理的效率；同時(shí)，利用單向偽隨機(jī)函數(shù)和二次剩余算法，使硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化，達(dá)到了在保障安全的前提下節(jié)省硬件的目的。

徐世英（2015）[20]指出：RFID安全認(rèn)證協(xié)議應(yīng)該是從物理層到應(yīng)用層全方位的安全機(jī)制，并分層描述了RFID系統(tǒng)存在的隱私和安全問(wèn)題，以便構(gòu)建一個(gè)完整的安全體系。徐世英在對(duì)比了“哈希鎖協(xié)議”和“交互認(rèn)證協(xié)議”的安全漏洞后，提出動(dòng)態(tài)加密算法。并對(duì)該算法進(jìn)行隨機(jī)數(shù)方法分析、密鑰長(zhǎng)度改進(jìn)分析、算法選取改進(jìn)分析，使其具有了更高的計(jì)算效率，并且使該算法獲得了良好的兼容性，極大地降低了成本。

3.3 本章小結(jié)

綜上所述，硬件資源和成本問(wèn)題是制約RFID技術(shù)發(fā)展的又一大難題。RFID系統(tǒng)自身的輕便性方便用戶并節(jié)約成本，但也限制了硬件資源的容量，導(dǎo)致功能強(qiáng)大的傳統(tǒng)密碼學(xué)算法無(wú)法應(yīng)用到RFID系統(tǒng)。而RFID系統(tǒng)的最終目的是用來(lái)保障用戶信息的安全，故應(yīng)在保障安全的前提下降低成本。這就將成本問(wèn)題的解決轉(zhuǎn)移到了算法研究方面。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)閱讀大量國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)RFID系統(tǒng)安全性能的硬件資源和成本兩方面的分析，筆者發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)解決方案都是控制硬件資源在一定范圍內(nèi)，圍繞算法的改進(jìn)展開討論的，具體實(shí)現(xiàn)方法是提出新算法，優(yōu)化舊算法。通過(guò)設(shè)計(jì)不同的加密算法抵御不同模式的攻擊；通過(guò)減少算法的運(yùn)算量來(lái)節(jié)省更多的硬件資源和成本；通過(guò)對(duì)比、改良不同算法或?qū)⒉煌惴右越Y(jié)合來(lái)得到效率最優(yōu)的新算法，算法設(shè)計(jì)完成后再在現(xiàn)有的硬件資源上進(jìn)行仿真，最后得出結(jié)論。但是，圍繞設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)的文獻(xiàn)卻比較少。筆者認(rèn)為，RFID系統(tǒng)確實(shí)可以通過(guò)改進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)革新，但是，算法并不能彌補(bǔ)硬件方面的漏洞，也不能面對(duì)各式各樣的攻擊模式，所以可以考慮從硬件角度入手，設(shè)計(jì)不同的硬件結(jié)構(gòu)，從硬件上提升效率，節(jié)約成本。將新算法與新硬件相結(jié)合，兩方面構(gòu)筑RFID安全系統(tǒng)，共同解決安全和成本問(wèn)題。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必然會(huì)對(duì)未來(lái)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提升產(chǎn)生重要的影響。而作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)關(guān)鍵核心之一的RFID將會(huì)在物流的生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)、銷售管理以及消費(fèi)領(lǐng)域等產(chǎn)生重要影響。不僅如此，隨著RFID芯片技術(shù)以及其后端軟件的不斷發(fā)展，RFID技術(shù)將會(huì)構(gòu)建虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的橋梁，并最終與普適計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，為人們帶來(lái)快速、便捷的科技生活新體驗(yàn)。