Improved cryptanalysis of lightweight RFID mutual authentication Protocols LMAP, , EMAP

In this paper, we present a security analysis of Lightweight RFID Mutual Authentication Protocols-LMAP[10], $M^2AP$[11], EMAP[12]. Based on simple logic operations, the protocols were designed to be suitable for lightweight environments such as RFID systems. In [8,9], it is shown that these protocols are vulnerable to do-synchronization attacks with a high probability. The authors also presented an active attack that partially reveals a tag's secret values including its ID. In this paper, we point out an error from [9] and show that their do-synchronization attack would always succeed. We also improve the active attack in [9] to show an adversary can compute a tag's ID as well as certain secret keys in a deterministic way. As for $M^2AP$ and EMAP, we show that eavesdropping $2{\sim}3$ consecutive sessions is sufficient to reveal a tag's essential secret values including its ID that allows for tracing, do-synchronization and/or subsequent impersonations.

경량 RFID 상호인증 프로토콜 LMAP, , EMAP에 대한 향상된 취약성 분석

최근 P. Peris-Lopez 등에 의하여 제안된 일련의 RFID 상호인증 프로토콜 LMAP[10], $M^2AP$[11], EMAP[12]은 간단한 논리 연산에 기반하여 경량 환경에서 높은 구현 효율성을 제공하도록 설계되었다. 그런데, T. Li 등은 [8,9]에서 전송 메시지를 변조하는 능동적 공격으로 위 프로토콜들에 대한 비동기화공격이 높은 확률로 적용됨을 보이고, 태그의 ID를 포함한 일부 비밀 정보를 얻을 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 [9]의 일부 오류를 수정하여 비동기화공격이 항상 가능함을 보이고 LMAP에 대한 대폭 개선된 능동적 공격을 제시한다. 한편, $M^2AP$, EMAP에 대한 새로운 분석으로서, $2{\sim}3$개 연속 세션의 도청으로 태그의 ID를 포함한 일부 비밀 정보를 얻을 수 있음을 보인다. 이들 정보는 태그 추적 외에, $M^2AP$의 경우 태그 위장에도 사용될 수 있어 본고의 공격은 $M^2AP$와 EMAP의 치명적인 결함을 드러낸다고 하겠다.