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강력한 보안성을 제공하는 RFID 상호 인증 프로토콜
RFID Mutual Authentication Protocol Providing Stronger Security 원문보기

정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part C Part C, v.16C no.3, 2009년, pp.325 - 334  

안해순 (대구대학교 교양교직부) ,  부기동 (경일대학교 컴퓨터공학부) ,  윤은준 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ,  남인길 (대구대학교 컴퓨터.IT공학부)

초록
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본 논문에서는 기존에 제안된 RFID 인증 프로토콜이 임의의 RFID 태그로 위장한 공격자로부터 스푸핑 공격을 당할 수 있음을 증명하고, 이러한 보안 문제점을 해결한 새로운 안전하고 효율적인 RFID 상호 인증 프로토콜을 제안한다. 제안한 RFID 상호 인증 프로토콜은 기존의 RFID 인증 메커니즘들이 가지고 있는 많은 보안 문제점들을 해결할 뿐만 아니라, 스푸핑 공격에 대한 취약점을 해결하고, 태그 측에서 수행하는 연산 오버헤드를 최대한 줄여줌으로써 신뢰할 만한 인증 시간을 보장하고 전방향 안전성을 만족하는 더욱 강력한 보안성과 효율성을 제공한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper demonstrates that an attacker can impersonate a random RFID tag and then perform the spoofing attack in the previous RFID authentication protocol. To resolve such a security problem, we also propose a new secure and efficient RFID mutual authentication protocol. The proposed RFID mutual a...

주제어

#보안   #저비용 RFID   #상호 인증   #해쉬함수   #전방향 안전성   #스푸핑 공격  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서 사용할 용어들을 정의하고, Kim-Ryoo[11]가 제안한 RFID 상호 인증 프로토콜을 소개한다.
  • 본 논문은 Kim-Ryoo가 제안한 RFID 상호 인증 프로토콜이 여전히 RFID 태그로 위장하여 공격자가 과거의 세션에서 사용된 인증 메시지들을 이용한 스푸핑 공격을 수행할 수 있음을 증명하였다. 또한 스푸핑 공격에 대한 보안 취약점을 해결할 뿐만 아니라 태그측 연산 오버헤드를 줄여주며 전방향 안전성을 제공하는 더욱 안전하고 효율적인 RFID 상호 인증 프로토콜을 제안하였다.
  • 2007년에 Kim-Ryoo는 기존의 RFID 인증 프로토콜 분석을 통하여 해쉬함수를 이용한 새로운 RFID 상호 인증 프로토콜을 제안하였으나[11], 제안한 상호 인증 프로토콜은 RFID 태그로 위장한 공격자로부터 스푸핑 공격에 취약하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 보안 문제점을 개선한 전방향 안전성(Forward Secrecy)을 만족하는 안전하고 효율적인 RFID 상호 인증 프로토콜을 제안하고자 한다.

가설 설정

  • (그림 2)에서 일반적인 RFID 시스템에서와 마찬가지로 리더와 백-엔드 데이터베이스 사이의 통신 채널은 공격자로부터 안전한 채널(Secure Channel)이며, 리더와 태그 사이의 통신 채널은 공격자가 개입하여 2.2절에서 언급한 공격 등을 수행할 수 있는 공개된 채널(Open Channel)임을 가정한다.
  • (그림 4)는 제안한 RFID 상호 인증 프로토콜의 전체적인 구성과 동작 과정을 보여주며, 아래와 같이 인증 프로토콜이 수행된다. (그림 4)에서 일반적인 RFID 시스템에서와 마찬가지로 리더와 백-엔드 데이터베이스 사이의 통신 채널은 공격자로부터 안전한 채널(Secure Channel)이며, 리더와 태그 사이의 통신 채널은 공격자가 개입하여 2.2절에서 언급한 공격 등을 수행할 수 있는 공개된 채널(Open Channel)임을 가정한다.
  • 임의의 세션에서 공격자는 Step 2에서 태그가 리더에게 전송한 난수 NT와 Step 5에서 리더가 태그에게 전송한 h(ID⊕SDB)를 소유하고 있다고 가정하자.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
RFID 태그의 문제점은? 그러나 물리적인 접촉 없이도 인식이 가능한 RFID 시스템의 특징과 객체를 유일하게 식별하기 위해 정보를 가지고 있는 RFID 태그는 시스템의 안전성과 개인의 정보 노출, 위치 추적 등의 프라이버시(Privacy) 침해를 유발할 수 있는 문제점을 가지고 있다[2-11]. 이러한 RFID의 프라이버시 침해 문제를 해결하기 위해 해쉬함수(Hash Function), 대칭키 및 공개키 시스템을 이용한 암호학적 알고리즘(Cryptography Algorithm) 또는 배타적 논리합(Exclusive-Or)과 같은 단순한 연산자를 사용한 다양한 기법들이 많은 연구자들에 의해 제안되었다[2-11].
RFID 태그를 통해 프라이버시가 노출되는 위험을 해결하기 위해 어떤 기법이 제안되었는가? 그러나 물리적인 접촉 없이도 인식이 가능한 RFID 시스템의 특징과 객체를 유일하게 식별하기 위해 정보를 가지고 있는 RFID 태그는 시스템의 안전성과 개인의 정보 노출, 위치 추적 등의 프라이버시(Privacy) 침해를 유발할 수 있는 문제점을 가지고 있다[2-11]. 이러한 RFID의 프라이버시 침해 문제를 해결하기 위해 해쉬함수(Hash Function), 대칭키 및 공개키 시스템을 이용한 암호학적 알고리즘(Cryptography Algorithm) 또는 배타적 논리합(Exclusive-Or)과 같은 단순한 연산자를 사용한 다양한 기법들이 많은 연구자들에 의해 제안되었다[2-11].
RFID 시스템이란 무엇인가? 최근 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구와 관심이 증대됨에 따라, RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템은 유비쿼터스 기반의 핵심 기술로 주목받고 있다. RFID 시스템은 무선 주파수를 이용하여 움직이는 물체를 인식, 추적, 분류 및 인식기 간의 데이터 통신을 수행하는 자동 데이터 수집 기술이다. 현재 국내에서는 교통카드, 출입구 보안 및 출결카드 등 근접식 RFID가 주로 활용되고 있으며, 많은 연구로 인해 물류 및 유통 분야까지 빠르게 응용 및 확산되고 있는 추세이다[1-3].
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참고문헌 (19)

  1. F. Klaus, 'RFID handbook,' Second Edition, Jone Willey & Sons, 2003 

  2. S. E. Sarma, S. A. Weis, D. W. Engels. 'RFID systems, security & privacy implications,' White Paper MIT-AUTOID-WH_014, MIT AUTO-ID CENTER, 2002 

  3. S. A. Weis, 'Radio-frequency identification security and privacy,' Master's Thesis, M.I.T. 2003 

  4. A. Juels and R. Pappu, 'Squealing euros: privacy protection in RFID-enabled banknotes,' In proceedings of Financial Cryptography-FC'03, Vol.2742 LNCS, pp.103-121, Springer-Verlag, 2003 

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  5. A. Juels, R. L. Rivest, M Szydlo 'The blocker tag: selective blocking of RFID tags for consumer privacy,' In Proceedings of 10th ACM Conference on Computer and Communications Security, CCS 2003, pp.103-111, 2003 

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  6. S. Junichiro, H. Jae-Cheol and S. Kouichi, 'Enhancing privacy of universal re-encryption scheme for RFID tags,' EUC 2004, Vol.3207 LNCS, pp.879-890, Springer-Verlag, 2004 

  7. S. A. Weis, S. Sarma, R. Rivest, D. Engels, 'Security and privacy aspects of low-cost radio frequency identification systems,' Security in Pervasive Computing 2003, LNCS 2802, pp.201-212, Springer-Verlag, 2004 

  8. M. Ohkubo, K. Suzuki, and S. Kinoshita, 'Hash-chain based forward-secure privacy protection scheme for low-cost RFID,' Proceedings of the SCIS 2004, pp.719-724, 2004 

  9. 양형규, 안영화, '유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 RFID인증 프로토콜에 관한 연구,' 전자공학회논문지 42권 CI1호, pp.45-50, 2005 

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  10. 최은영, 최동희, 임종인, 이동훈, '저가형 RFID 시스템을 위한 효율적인 인증 프로토콜,' 정보보호학회논문지 15권 5호, pp.59-71, 2005 

  11. 김배현, 유인태, '반사공격에 안전한 RFID 인증 프로토콜,' 한국통신학회논문지 32권 3호, pp.348-354, 2007 

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  13. Auto-ID Center, '860Mhz-960MHz Class I Radio Frequency Identification Tag Radio Frequency and Logical communication Interface Specification Proposed Recommendation Version 1.0.0. Technical Report MIT-AUTOID-TR-007', AutoID Center, MIT, 2002 

  14. A. Juels, 'Minimalist cryptography for lowcost RFID tags', In 4th Intel. Conf. on Security in Communication Networks-SCN 2004 Vol.3352 LNCS. pp.149-164 

  15. Choi, Eun Young and Lee, Su Mi and Lee, Dong Hoon, 'Efficient RFID Authentication protocol for Ubiquitous Computing Environment' In International Workshop on Security in Ubiquitous Computing Systems-secubiq 2005, Volume 3823 LNCS, pp.945-95 

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  16. Weis, S. et al, 'Security and Privacy in Radio -Frequency Identification Devices', Massachusetts Institute of Technology, 2003 

  17. S. Vaudenay, 'On privacy models for RFID,' Proc. of the Asiacrypt 2007, Vol.4833, pp.68-87, Springer-Verlag, 2007 

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  18. I. Damgard and M. O. Pedersen, 'RFID security: tradeoffs between security and efficiency,' Proc. of the CT-RSA 2008, Vol.LNCS4964, pp.318-332, Springer-Verlag, 2008 

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  19. P. I. Paise and S. Vaudenay, 'Mutual Authentication in RFID: Security and Privacy,' Proc. of the CCS 2008, pp.292-299, ACM, 2008 

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