Recently, RFID has emerged as the main technology in the logistic services. When the existing recognition technology based on bar codes brings about lots of problem due to its own limits. RFID becomes the center of attention to solve them. However, RFID is not without any obstacles: companies have their own operating systems, while RFID is developed regardless of each company's special features. RFID middleware system based on web service is expected to remove these obstacles. This paper shows how to operate the middleware based on web service and to lay in the DB the tag informations taken from reader system. Middle assures that companies adopting RFID system for their logistic service are given adaptability to any systems whatsoever, available by way of defining logistic information, tag information and reader information. For this purpose, we implement as the basic web service a middleware system that turns all data into XML(eXtensible Markup Language) of SOAP (Simple Object Access Protocol), the standard data.
Recently, RFID has emerged as the main technology in the logistic services. When the existing recognition technology based on bar codes brings about lots of problem due to its own limits. RFID becomes the center of attention to solve them. However, RFID is not without any obstacles: companies have their own operating systems, while RFID is developed regardless of each company's special features. RFID middleware system based on web service is expected to remove these obstacles. This paper shows how to operate the middleware based on web service and to lay in the DB the tag informations taken from reader system. Middle assures that companies adopting RFID system for their logistic service are given adaptability to any systems whatsoever, available by way of defining logistic information, tag information and reader information. For this purpose, we implement as the basic web service a middleware system that turns all data into XML(eXtensible Markup Language) of SOAP (Simple Object Access Protocol), the standard data.
본 논문에서는 데이터베이스, 리더 그리고 태그 간의 모든 통신 채널이 안전하지 않은 비보호 채널(insecure channel)임을 가정하여 비보호 채널상의 안전한 RFID 상호인증 프로토콜을 제안했다. 제안한 프로토콜은 안전한 단방향 해쉬함수를 사용했고, DB에서 태그 ID를 검색하는데 걸리는 시간과 해쉬 연산량의 부담을 개선하는 것이 목적이다. 또한, RFID 상호인증 프로토콜이 보장해야 할 기본적인 보안사항들뿐만 아니라 전방향 안전성(Forward Security)도 함께 제공하며, 태그에서 난수를 생성하지 않음으로써, 태그에서의 처리량의 부담을 줄이고자 한다.
RFID 시스템은 여러 장점을 가지며 다양한 곳에서 이용되고 있다. 그러나 현재의 RFID 시스템은 무선통신과 저가 태그의 사용으로 인해 도청, 재전송 공격, 메시지 탈취, 태그에 대한 물리적 공격에 취약하다. 이런 공격들은 태그와 리더 사칭, 태그 무능화를 통한 서비스 거부공격, 태그 소지자의 위치 추적등을 유발한다. 이런 취약점을 해결하기 위해 다수의 RFID 인증 프로토콜이 제안되었다. 특히 Weis, Sarma, Rivest, Engels이 해시 기반 RFID 인증 프로토콜을 제안한 이래로, 많은 해시 기반 RFID 인증 프로토콜이 제안되었고 최근의 해시 기반 프로토콜은 보안성과 만족할 만한 수준의 프라이버시를 제공한다. 그러나 보안성과 만족할 만한 수준의 프라이버시를 제공하는 동시에 서버에서의 태그 인식 시간을 줄이는 것은 여전히 풀리지 않는 문제다. 이에 우리는 태그가 이전 통신 상태에 따라 응답 메시지를 생성하는 프로토콜을 제안한다. 그 결과 보안성과 프라이버시를 보장하는 동시에 서버에서 합리적인 시간안에 태그를 인식할 수 있다. 구체적으로 제안하는 프로토콜은 세션키와 롱텀 고정키를 모두 사용해서 이전 세션이 비정상 종료 된 경우에 비슷한 수준의 안전성을 제공하는 기존의 연구결과에 비해 태그 인식시간이 50%로 절감한 효과를 제공한다.
ISO/IEC/WD 24753은 장거리 RFID 통신을 위하여 새로운 변 복조 방법과 센서 데이터 처리를 위한 응용 프로토콜을 정의하고 있다. 이 표준안에 따르면, 태그의 주파수 오프셋은 4%이다. 일반적인 무선통신 시스템에서 많이 사용되는 동기방식의 수신기는 성능이 우수한 것으로 알려져 있으나, 만약 주파수 오프셋이 크면 성능이 저하되는 문제가 있다. 본 논문에서는 장거리 센서태그 시스템의 주파수 오프셋 문제를 해결하기 위하여 비동기 방식의 수신기 구조를 설계하였다. 본 논문에서는 4% 주파수 오프셋을 갖는 수신 신호로부터 최적 주파수를 추정하기 위하여 9쌍의 상관기로 구성되는 주파수 추정 블록을 설계 하였으며, 수신 데이터로부터 페이로드의 시작 시점을 결정하기 위하여 별도로 구성된 이중 상관기를 이용하는 SFD(Start Frame delimiter) 검출 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 앞에서 제안한 방법들을 이용하여 장거리 RFID 리더를 구현하였으며, 유/무선 시험망을 통하여 그 성능을 평가하였다. 본 논문에서 구현한 장거리 RFID 리더는 인식거리 측면에서 기존의 방법을 사용하는 RFID 리더기보다 더 우수한 성능을 나타내었다.
여러 응용 분야에서 서버의 도움 없이 리더는 태그들의 그룹에 특정 태그가 존재하는지를 알 필요가 있다. 이것을 서버 없는 RFID 태그 검색(serverless RFID tag searching)이라 한다. 이를 위해 몇 개의 프로토콜이 제시되었다. 하지만 이들 프로토콜들은 한 번에 하나의 태그를 검색하는 단일 태그 검색 프로토콜이다. 본 논문에서는 해시함수와 난수 발생기에 기반하여 한 번에 여러 개의 태그를 검색할 수 있는 다중 태그 검색 프로토콜을 제안한다. 이를 위해, S3PR 프로토콜[1]의 문제점으로 지적된 통신 오류에 의한 시드의 동기화 문제를 해결하는 프로토콜을 제안하고, 이를 기반으로 통신량을 줄일 수 있는 다중 태그 검색 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 추적공격, 위장공격, 재생공격 및 서비스 거부 공격에 안전하다. 이 연구는 다중 태그 검색 프로토콜 개발의 기초가 될 것이다.
RFID는 IC 칩과 무선통신을 통해 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 인식기술이다. 생산에서 판매에까지의 과정을 초소형 IC 칩에 내장하여 이를 무선으로 추적하는 기술로써 전자태그, 스마트태그 또는 전자라벨 등으로 불러지고 있다. 현재 의료, 국방, 물류, 보안 등에 응용하여 사용하기위해 적용 및 개발이 진행되고 있으나 구조상 태그의 정보를 읽어 들이는 리더와 정보를 제공하는 태그, 데이터를 관리하는 데이터베이스로 구성되는데 리더와 태그 구간이 무선구간으로 보안에 취약한 문제가있다. 따라서 취약한 부분을 해결하고자 보안프로토콜의 연구가 활발히 진행되고 있으나 구현부분이 어려워 정리증명 단계의 제안이 대부분이다. 이는 추후 다른 연구자에 의해 취약성이 발견되는 부분이 많아 실제시스템에 적용시 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 제안한 보안프로토콜을 CasperFDR 정형검증 도구를 사용하여 제안한 프로토콜의 보안성을 실험 검증하였으며 각종공격에 안전한 방식임이 확인되었다. 향후 실제 태그에 적용할시 보안성에 대한 안전보장 및 새로운 공격에 대한 안전성을 충족하였다.
RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템은 일정한 라디오 주파수 대역을 이용해 무선 방식으로 각종 데이터를 주고받을 수 있는 시스템으로 기본적으로 태그(Tag)와 리더(Reader) 그리고 백-엔드-데이터베이스(Back-End-Database)로 구성된다. 태그에 쓰기(Re-Write)가 가능하고 무선공간에서 다수의 태그를 동시에 인식 가능하다는 장점으로 인해 기존의 바코드 시스템을 대체하여 물류관리, 유통관리, 재고관리 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 태그와 리더가 무선 주파수를 이용하여 통신하기 때문에 시스템 보안과 개인 프라이버시 침해 문제가 발생한다. 현재까지 RFID 시스템의 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 있었으며 그 결과 다양한 보안 기법들이 제안되었다. 하지만 제안된 많은 보안 기법들은 UHF대역의 국제 표준인 Class-1 Generation-2 태그에는 적용하기 어렵다. 최근에 Chien과 Chen은 Class-1 Generation-2 태그에 적합한 상호 인증 프로토콜을 제안하였지만 이 또한 취약성이 존재하며 데이터베이스에서의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서 Chien과 Chen이 제안한 기법을 분석하고 안전성과 효율성을 향상된 새로운 상호 인증 기법을 제안한다.
RFID is a generic term for technologies which use RF waves to identify, track, or categorize any object. A radio frequency identification (RFID) reader recognizes objects through wireless communications with RFID tags. Tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast tag identification due to communication over a shared wireless channel. One of the research areas in RFID system is a tag anti-collision protocol. In this paper, various anti-collision protocols are discussed. The pros and cons of different anti-collision protocols are compared with each other and their performance is analyzed and the better performance anti-collision protocol is suggested.
In this paper, we propose an improved anti-collision algorithm for multi tag interrogation in ubiquitous sensor network(USN) and show the result of simulation for multi tag interrogation in RFID systems. We have analyzed an EPC(Electronic Product Code) protocol which specifies the physical and logical requirements for a passive-backscatter Reader-Talk-First(RTF) RFID(Radio Frequency Identification) system operating in the $860MHz{\sim}960MHz$ frequency range. We have also designed and implemented the simulator of the RFID system based on the EPC protocol. Finally, we find that proposed algorithm works better than an existing algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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