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新RFID芯片將能提高RFID設(shè)備的安全性？
發(fā)布時(shí)間：2018-07-09隨著RFID技術(shù)越來越多的應(yīng)用到生活中的更多方面，其安全性問題也越來越受關(guān)注。大家都知道，一直以來RFID技術(shù)的密保問題一直都是難以突破的一大技術(shù)問題。
美國麻省理工學(xué)院(MIT)聯(lián)合德州儀器(TI)公司的研究人員采取三大設(shè)計(jì)技術(shù)，解決了RFID標(biāo)簽芯片最常面臨的“旁路攻擊”問題，大幅提高RFID的安全性。
那么，我們就來看看他們是怎么做到的?什么又是“旁路攻擊”呢?
首先，“旁路攻擊”是通過獲取密鑰設(shè)備在加解密操作時(shí)泄露的旁路信息(如功耗、電磁輻射、時(shí)長)，用統(tǒng)計(jì)處理方法分析出關(guān)鍵的密鑰。旁路攻擊一般都立足于加密設(shè)備進(jìn)行計(jì)算時(shí)所釋放的物理信息與所進(jìn)行的操作和所操作的數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，與具體的硬件設(shè)備和加密算法無關(guān)，具有攻擊效率高、實(shí)施簡便的特點(diǎn)。當(dāng)然，一次加解密過程只能泄露少量信息，要獲取完整的密鑰，需要對(duì)同樣的密鑰執(zhí)行多次加解密過程以獲取足夠多的泄露信息。
因此，研究人員就在RFID電子標(biāo)簽芯片上加入一個(gè)隨機(jī)序列產(chǎn)生器，每次交易后都將更改密鑰，同時(shí)在中央服務(wù)器上運(yùn)行同樣的序列產(chǎn)生器，并在讀取RFID芯片信息前首先進(jìn)行合法性驗(yàn)證。
解決“功率脈沖攻擊”
但是，由于RFID電子標(biāo)簽主要通過讀寫器進(jìn)行供電，因此增加隨機(jī)序列產(chǎn)生器的方法仍然無法應(yīng)對(duì)“功率脈沖攻擊”。也就是說攻擊者在新的密鑰生成前適時(shí)切斷供電，這樣芯片在恢復(fù)供電之后仍會(huì)沿用舊密鑰。攻擊者通過重復(fù)操作，可讓芯片在同一密鑰下工作，直至積累到可用于旁路攻擊的足夠信息。
針對(duì)這種情況，研究人員采取兩個(gè)舉措，一是加入“在片電源”，以保證持續(xù)供電，二是采用非易失性存儲(chǔ)單元，以存儲(chǔ)斷電前芯片正在處理的數(shù)據(jù)。
在“在片電源”方面，研究人員使用了一組3.3V電容存儲(chǔ)電量。在供電被切斷后(讀寫器被移走)，芯片仍能夠持續(xù)完成多項(xiàng)預(yù)定操作，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到571個(gè)不同的1.5V存儲(chǔ)位上。恢復(fù)供電之后，首先給3.3V電容充電，然后檢索此前發(fā)到1.5V存儲(chǔ)位上的數(shù)據(jù)，繼續(xù)此前被中斷的工作，以此使“功率脈沖攻擊”失效。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)
在非易失性存儲(chǔ)單元方面，研究人員采用了鐵磁晶體。其中心原子可在外加電場時(shí)順著電場方向在晶體里移動(dòng)，并在通過能量壁壘時(shí)引起電荷擊穿，該擊穿可被內(nèi)部電路感應(yīng)并記錄，當(dāng)移去電場后中心原子保持不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)。
盡管每次在恢復(fù)供電時(shí)，首先得對(duì)3.3V電容充電，并完成此前未完成的計(jì)算，但經(jīng)測試，該芯片仍然可以達(dá)到30次/秒的讀出速度，快于現(xiàn)階段大部分的RFID芯片。
這項(xiàng)新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)RFID技術(shù)的安全性問題是很有意義的。同時(shí)，也讓我們一起期待能有更多RFID技術(shù)上的問題能得到解決或改善。
