A Study on Security Level-based Authentication for Supporting Multiple Objects in RFID Systems

다중 객체 지원을 위한 RFID 시스템에서 보안 레벨 기반의 인증 기법에 관한 연구

RFID systems provide technologies of automatic object identification through wireless communications in invisible ranges and adaptability against various circumstances. These advantages make RFID systems to be applied in various fields of industries and individual life. However, it is difficult to use tags with distinction as tags are increasingly used in life because a tag usually stores only one object identifier in common RFID applications. In addition, RFID systems often make serious violation of privacy caused by various attacks because of their weakness of radio frequency communication. Therefore, information sharing methods among applications are necessary for expansive development of RFID systems. In this paper, we propose efficient RFID scheme. At first, we design a new RFID tag structure which supports many object identifiers of different applications in a tag and allows those applications to access them simultaneously. Secondly, we propose an authentication protocol to support the proposed tag structure. The proposed protocol is designed by considering of robustness against various attacks in low cost RFID systems. Especially, the proposed protocol is focused on efficiency of authentication procedure by considering security levels of applications. In the proposed protocol, each application goes through one of different authentication procedures according to their security levels. Finally, we prove efficiency of th proposed scheme compared with the other schemes through experiments and evaluation.

RFID 시스템은 비가시 거리에서의 무선통신을 이용한 자동식별 기능을 제공하고 다양한 환경변화에 대해 적응력이 뛰어난 기술로서 최근 여러 산업분야와 개인 생활환경에 있어서 응용범위를 넓혀가고 있다. 그러나 기존의 RFID 응용시스템들은 하나의 태그에 하나의 객체 식별정보가 저장되는 구조를 기반으로 하고 있기 때문에 RFID 시스템의 응용이 증가될수록 많은 태그들이 혼재하게 되어 사용자 관점에서의 불편을 초래하게 된다. 또한 많은 태그들에 저장되는 개인정보가 RFID 무선통신의 불안정성으로 인하여 공격에 노출됨으로써 심각한 사생활 침해의 문제를 종종 야기하고 있다. 따라서 RFID 시스템의 확대 발전을 위해서는 안정적인 정보보안을 바탕으로 한 응용들 간의 효율적인 정보공유 방법이 요구된다. 이러한 측면에서 본 논문에서는 하나의 태그로 다수 개의 RFID 응용 객체에 접근할 수 있도록 하는 다중 객체 접근 방식의 RFID 태그 구조를 설계하고, 이에 적합한 인증 프로토콜을 제안한다. 제안된 인증 프로토콜은 저사양의 태그구조 하에서도 통신을 방해하는 다양한 공격에 강인하도록 설계되었다. 특히 본 논문에서는 여러개의 리더에 대한 인식 동작을 효율적으로 수행하기 위해 응용 객체별로 보안 레벨을 부여하고, 보안 레벨에 따라 각각 다른 인증 절차를 수행하도록 한다. 마지막으로 다양한 실험 및 분석을 통하여 제안한 인증 기법이 기존의 방법들과 비교하여 효율적임을 증명한다.