一种基于通信信道的无源超高频RFID标签芯片安全机制研究

RFID systems employ wireless mode for communication, the security of information transmission of RFID systems is threaten by various means of attack including eavesdropping, tracking, etc. Therefore the security problem limits applications of UHF RFID technology on business, finance, national-security and other important areas. This research focuses on the security mechanism of the tag chip at the communication channel level. The proposed approach for a secure mechanism is to modify the state machine of the chip and design the critical circuit to implement security module. The contribution of the proposed approach is: the strategy of the security mechanism starts from chip design. With a security model establishing, different algorithms are studied and realized on chip level. Also, a variety of security analysis techniques and circuit design techniques are employed to overcome the limits of hardware resource for a passive tag chip. Thus the security mechanisms existed before can be improved. The proposed approach would secure information transmission of UHF RFID systems on chip level, and provide a design guideline for future tag chip design.

由于RFID系统采用的是无线通信方式，因此以窃听、跟踪为代表的各种攻击手段，对该系统在无线通信中的信息安全传输产生了巨大的威胁，限制了超高频RFID技术在商业、金融、国家安全等重要领域中的应用。本项目拟从标签芯片的通信信道入手，展开相关安全机制研究，通过修改标签芯片工作状态机，并设计安全模块电路放置在关键路径上的方式来建立安全机制。与以往安全性研究不同的是：本课题在芯片设计阶段就充分考虑安全机制的实现策略，通过相关安全模型的建立，探索并实现适用的算法，同时运用多种安全性分析技术和电路设计技术，克服无源标签芯片的硬件资源有限的因素，最终解决以往研究中存在的安全性差以及安全机制不合理的问题，为标签芯片构建一个安全防御体系。本课题的研究成果能够在硬件层面上为超高频RFID系统的信息安全传输提供可靠的保障，并为今后安全标签芯片设计提供有效参考。

由于RFID系统采用的是无线通信方式，因此以窃听、跟踪为代表的各种攻击手段，对该系统在无线通信中的信息安全传输产生了巨大的威胁，限制了超高频RFID技术在商业、金融、国家安全等重要领域中的应用。本项目从标签芯片的通信信道入手，展开相关安全机制研究，通过修改标签芯片工作状态机，并设计安全模块电路放置在关键路径上的方式来建立安全机制。本项目在芯片设计阶段就充分考虑安全机制的实现策略，通过相关安全模型的建立，探索并实现适用的算法，同时运用多种安全性分析技术和电路设计技术，克服无源标签芯片的硬件资源有限的因素，最终解决以往研究中存在的安全性差以及安全机制不合理的问题，为标签芯片构建一个安全防御体系。本项目的研究成果能够在硬件层面上为超高频RFID 系统的信息安全传输提供可靠的保障，并为今后安全标签芯片设计提供有效参考。