Abstract
Authentication for resource-constrained devices is seen as one of the major challenges in current wireless communication networks. The HB+ protocol performs device authentication based on the learning parity with noise (LPN) problem and simple computational steps, that renders it suitable for resource-constrained devices such as radio frequency identification (RFID) tags. However, it has been shown that the HB+ protocol as well as many of its variants are vulnerable to a simple man-in-the-middle attack. We demonstrate that this attack could be mitigated using physical layer measures from distance-bounding and simple modifications to devices' radio receivers. Our hybrid solution (HB+DB) is shown to provide both effective distance-bounding using a lightweight HB+-based response function, and resistance against the man-in-the-middle attack to HB+. We provide experimental evaluation of our results as well as a brief discussion on practical requirements for secure implementation
چکیده
اعتباربخشی دستگاه هایی با منابع محدود یکی از چالش های عمده در شبکه های ارتباطی بی سیم فعلی است. پروتکل HB+، اعتباربخشی دستگاه را برمبنای مساله همسنگی یادگیری با نویز (LPN) و گام های محاسباتی ساده که آن را برای دستگاه های با منابع محدود مانند تشخیص هویت با فرکاس رادیویی (RFID) مناسب میسازد، انجام می دهد. هرچند، نشان داده شده است که پروتکل HB+ مانند بسیاری از دیگر از انواع گونه ها در برابر حملات مردمیانی (MiM) آسیب پذیر است. ما نشان می دهیم که این حمله را می توان با استفاده از ارزیابی لایه فیزیکی برای کران بندی فاصله و اصلاحات ساده گیرنده های رادیویی دستگاه، کاهش داد. روش چندگانه ما (HB+DB) هم کران بندی فاصله موثر با استفاده از تابع پاسخ مبتنی بر HB+ کم وزن و هم مقاومت در برابر حملات مردمیانی موثر را فراهم می کند. ما ارزیابی تجربی نتایجمان را به همراه بحث مختصری در خصوص نیازهای عملی برای پیاده سازی امن ارایه می کنیم.
1-مقدمه
اعتباربخشی قابل اجرا به دست انسان ابتدا توسط Hopper و Blum برای پروتکل HB ارایه شد [1]. هدف از آن، دستیابی به اعتباربخشی امن و تعیین هویت وابسته به توانایی محدود انسان در محاسبه و یادآوری بود. چندین سال بعد، Jules و Weis یک گونه بهبودیافته از پروتکل HB به نام HB+ را ارایه کردند [2]، که برای سیستم های RFID که منابع محدودشان، آن ها را در برابر حملات متعدد آسیب پذبر می ساخت، مناسب بودند [3]. Gilbert و همکاران [4] آسیب پذیری HB+ در برابر حمله مردمیانی فعال به نام حمله GRS را نشان دادند. ایده مرکزی این است که اگر دشمن فعال بتواند ارتباط بین ثابت کننده ( (RFID taو تاییدکننده (خواننده RFID) را اصلاح کند، سپس به یک بیت از رمز(ها) در هر بار اجرای جدید پروتکل پی ببرد...