【摘 要】
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射频识别技术(RFID)能在没有物理接触的情况下识别物体,在很多领域有重要用途。一个RFID系统通常包括标签、阅读器和后端服务器。由于阅读器和标签之间使用无线连接,大量涉及标签隐私的信息被暴露在开放的公共通信环境中,标签携带者的位置隐私可能因标签被跟踪而泄露。随着RFID技术的发展和人们隐私意识的提高,为标签提供位置隐私保护已成为一种必不可少的需求。Mixnet是一种常用的匿名通信方法,它通过密码
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射频识别技术(RFID)能在没有物理接触的情况下识别物体,在很多领域有重要用途。一个RFID系统通常包括标签、阅读器和后端服务器。由于阅读器和标签之间使用无线连接,大量涉及标签隐私的信息被暴露在开放的公共通信环境中,标签携带者的位置隐私可能因标签被跟踪而泄露。随着RFID技术的发展和人们隐私意识的提高,为标签提供位置隐私保护已成为一种必不可少的需求。Mixnet是一种常用的匿名通信方法,它通过密码转换和混洗提供匿名性、机密性、不可跟踪性等隐私性质。本文将研究RFID中的位置隐私问题以及Mixnet在其中的应用。本文首先概述了 RFID系统和位置隐私问题,将已有的位置隐私方案分为三类:物理机制方案、认证协议方案和匿名器协议方案。然后在Mixnet和通用重加密Mixnet相关知识的基础上,对已有匿名器协议方案进行重点研究,并为防止重写加密和取消加密引发的篡改、假冒等主动攻击,设计一种对重加密公开可验证的位置隐私方案。本文主要研究工作和创新之处如下:1.分析了物理机制方案固有缺陷,总结了常用认证协议方案优势和不足。详细描述了已有的匿名器协议方案,包括欧元钞票方案、通用重加密方案、标签检测重加密方案、“一次一密”重加密方案和不可颠覆重加密方案,并概括了这些方案的优势,指出了这些方案易遭受篡改、重放、克隆等攻击。2.引入非交互式零知识证明(NIZK),结合Mixnet设计一种新的匿名器协议方案:每个匿名器不仅进行密文重新随机化操作,还需为此提供零知识证明,下一任匿名器在进行重新随机化之前要验证该证明。该方案中,所有计算均由匿名器进行,标签只需提供一定的读写功能,即可确保每次被重新随机化的密文不会被篡改。该方案不仅能抵抗篡改攻击,若验证阅读器和标签的协议中生成NIZK时使用的随机数,还可抵抗重放、克隆等主动攻击。3.使用BAN逻辑形式化分析和非形式化分析两种方式,对所提出的协议进行了安全性论证,然后从安全性目标实现、标签存储开销、系统通信开销和协议实体计算开销四方面,与其他匿名器协议进行了对比分析。
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