Verification of Safety in a RFID Security Authentication Protocol Using Session and Public Keys

세션키 및 공개키를 이용한 RFID 보안 인증 프로토콜의 안전성 검증

Due to its communication vulnerability resulting in a range of problems, e.g. eavesdropping, information exposure, traffic analysis and spoofing, RFID system becomes the target of attackers. Accordingly, many investigators have proposed various protocols to the extent of theorem proving or verification as the implementation is challenging. This paper thus proposes a safe RFID security protocol using public keys, session keys, hashes, XORs, and random numbers. Timestamps and hashes are applied to the most vulnerable section between readers and tags to detect attacks in attack signals with time difference. Also, to prevent tag information from being exposed in the last session, hash operation is adopted before communication. Finally, in this paper, we designed a RFID security protocol using public and session keys applicable to real systems and verified the security of the proposed protocol with a differentiated formal verification technique.

RFID 시스템은 무선 구간의 통신 취약성으로 공격자의 공격 목표가 되며 도청, 정보노출, 트래픽분석, 스푸핑 등 보안상 다양한 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자에 의해 여러 가지 방식의 프로토콜이 제안되고 있으나 구현부분이 까다로워 정리증명이나 검증의 수준에서 제안되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 공개키, 세션키, 해시, XOR 및 난수 개념을 사용하여 각각 태그와 리더구간, 리더와 서버 구간에 안전한 RFID 보안 프로토콜을 제안한다. 보안상 가장 취약한 리더와 태그 구간에 타임스탬프와 해시를 적용하여 시간차가 있는 공격신호에 대하여 공격을 탐지하며, 마지막 세션에서도 태그 정보를 노출시키지 않기 위해 해시 연산 후 통신하고 있다. 끝으로 본 논문의 학문적 기여도는 실제 시스템에서 사용가능한 프로토콜을 설계하고 차별화된 Casper 정형검증기법을 도입하여 제안프로토콜의 보안성을 검증하는데 있다.