陈飞鸿，张 锋，陈军宁，吴秀龙

1.安徽大学 电子信息工程学院，合肥230601

2.中国科学院微电子研究所 微电子器件与集成技术重点实验室，北京100029

随着射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的广泛应用，阅读器与电子标签之间的信道安全越来越受到重视。由于阅读器与标签之间的通信通过无线空中接口实现，在通信过程中，攻击者可以轻松监视、拦截和伪造所有信息。为了保护无线通信过程中的信息安全，近年来基于密码学的低成本RFID 安全保护技术得到了广泛的发展。例如，Tewari 等人[1]提出一种超轻量级RFID 认证协议，仅使用异或、移位、循环等操作实现对隐私数据的加密。Sohrabi-Bonab等人[2]提出一种基于CRC的RFID安全认证协议，将CRC函数和伪随机数发生器（Pseudo Random Number Generator，PRNG）相结合并保障了协议的安全性；此外，采用PRNG的方案中比较典型的，还包括Pang等[3]提出的基于EPCGen2标准的轻量级RFID 认证协议等。但是经过分析发现，目前大多数传统RFID 认证协议虽然加密方法各有不同，但一般通信双方都需要将密钥存储在非易失性存储器中，这使得标签遭受着物理攻击、克隆攻击等威胁。

所幸，物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function，PUF）的实现为低成本的无源RFID 系统设计开辟了新的方向。PUF的不可克隆、不可预测等安全属性提供了传统密钥所无法代替的优势。为了将PUF 应用在RFID 领域，研究学者们引入了各种密码学的算法。例如，Gope等人[4]在提出的协议中将单向散列函数与PUF相结合，使用单向散列函数来加密交互消息并更新存储的私密信息。HE 等人[5]提出了一种采用对称加密算法的RFID 认证协议，利用线性反馈移位寄存器（Linear Feedback Shift Register，LFSR）实现了信息的双向加密认证，极大地降低了电路成本。……