Abstract
Researchers have revealed that electronic product code (EPC) Gen2 standard, which is designed for passive ultrahigh-frequency radio frequency identification has various security problems. To solve these problems, some authors have proposed many lightweight protocols to enhance security. However, it is still unclear about the feasibility of such protocols, since the hardware implementation of such protocols has long been neglected. Besides, it is extremely challengeable to achieve the balance among security, low power, and low cost. In this paper, a new lightweight mutual authentication protocol based on variable linear feedback shift registers is proposed, and its security analysis is described. An ASIC implementation of the new protocol compliant with the EPC Gen2 standard is presented as well. Several low-power techniques are used to obtain the goal of low-power consumption. The implementation result shows that the area of the baseband is 0.16 mm2 and power consumption is 5.5 μW. As far as we know, this is the first ASIC implementation of a lightweight protocol compliant to EPC Gen2 standard. We believe that this design will bring a novel insight to future implementations for EPC Gen2v2 standard, which is ratified recently
چکیده
محققین اخیراً نشان داده‌اند که استاندارد EPC Gen2 که برای RIFD با فرکانس خیلی بالا طراحی گردیده است با یک سری مسائل امنیتی روبرو می‌باشد. به منظور حل این مسائل، بعضی از مؤلفین اقدام به ارائه‌ی پروتکل‌های سبک‌وزن زیادی برای بهبود امنیت نموده‌اند. ولی با این حال مشخص نیست که آیا چنین پروتکل‌هایی امکان‌پذیر می‌باشد یا خیر، چرا که پیاده‌سازی سخت‌افزاری چنین پروتکل‌هایی صورت نگرفته است. علاوه بر این، رسیدن به یک سطح موازنه در بین امنیت، مصرف انرژی پایین و هزینه‌ی کم امری بسیار چالش‌برانگیز است. در این فصل، یک پروتکل هویت سنجی متقابل سبک‌وزن را بر مبنای VLFSR ( رجیستر های شیفت بازخورد خطی متغیر) پیشنهاد می‌دهیم و تجزیه‌وتحلیل امنیتی آن را تشریح می‌سازیم. یک پیاده‌سازی ASIC از پروتکل جدید، که با استاندارد EPC Gen2 سازگاری دارد نیز پیشنهاد شده است. چندین تکنیک کم انرژی نیز برای رسیدن به هدف مصرف پایین ارائه شده است. نتایج پیاده‌سازی نشان می‌دهد که محیط باند مبنا برابر با 0.16 میلی‌متر مربع و مصرف انرژی برابر با 5.5 میکرو وات می‌باشد. تا جایی که میدانیم، این اولین پیاده‌سازی Asic از پروتکل سبک‌وزن بوده که با استاندارد EPC Gen2 سازگاری دارد. اعتقاد داریم که این طراحی، رویکرد جدیدی را برای پیاده‌سازی‌های بیشتر استاندارد EPC Gen2v2 پیش روی ما قرار می‌دهد.
1-مقدمه
سامانه‌ی تشخیص فرکانس رادیوئی (RFID) را می‌توان یک فناوری تشخیصی خودکار دانست. با توسعه‌ی فناوری اینترنتی از اشیاء (IOT)، اپلیکیشن های زیادی برای RFID ارائه گردیده است که از بین آن‌ها می‌توان به مدیریت زنجیره‌ی تأمین، پاسپورت الکترونیکی، کنترل صنعتی و مدیریت فروش اشاره کرد [1][2]. اشیا موجود در IOT می‌توانند پارامترهای شیمیائی، بیولوژیکی و فیزیکی در اطراف خود را مانند دما، فشارخون و غیره فراهم سازند. برای حس این پارامترها به حسگرهای زیادی نیاز می‌باشد...