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一种基于Hash函数的RFID认证改进协议
基于Hash函数的RFID（RadioFrequencyIdentification）认证是一种广泛应用于智能交通、物流、仓储等领域的技术。但其原有的认证协议存在一些安全漏洞，例如存在“中间人攻击”和“重放攻击”等。为解决这些问题，学术界和工业界提出了多种改进方案。
本文主要介绍一种基于Hash函数的RFID认证改进协议。该协议在原有协议的基础上，增加了多重哈希与时间戳等安全机制，成功地解决了“中间人攻击”和“重放攻击”的问题。
在传统的RFID认证协议中，标签与服务器之间的通讯主要包括两个步骤：第一步，标签将自己的ID号发送给服务器；第二步，服务器回应一个“随机挑战”，要求标签做出相应的回应。如果返回的回应符合服务端要求，那么标签就被认为是可信的，并且可以执行相应的操作。
然而，这种协议存在超过一个安全风险，导致其不再安全。首先，有恶意攻击者可以在标签与服务器之间插入自己的设备，使得其可以接收和发送通讯，从而可以接管通讯的内容。同时，攻击者还可以进行重放攻击，即将标签此前的回复直接重放回来，而不用进行实际的认证过程。
为了解决以上问题，我们提出了一种基于Hash函数的RFID认证改进协议。该协议的设计主要有以下几个步骤：
1.标签首先通过和服务器协商，选定用于消息加密的Hash函数。将该函数命名为Hash1。
2.在标签与服务器之间，定义一个基于Hash函数的摘要（Digest），将摘要命名为Hash2。标签将其ID号和一个随机数R使用Hash1加密，得到一个摘要D1，并将R打包发送给服务器。
3.服务器同时通过Hash1加密标签的ID号和随机数R，同时生成一个新的随机数，即R'。服务器将R'和第1步中散列后的值（即D1）一起打包，并将它们发送回标签。标签服务器再生成自己的随机数R2，使用该随机数、R'和第1步中散列后的值（即D1）作为参数传递给哈希函数Hash2,生成新的摘要D2并返回给服务器。
4.服务器会先根据标签ID号判断所传递的相关值的合法性，然后根据UsingD~2~判断通讯是否合法。根据该摘要，如果服务器认为标签是可信的，就会向标签发送一个第二次随机值，然后标签会基于这个新的随机值来生成一个新的哈希值，随后通过比较服务器返回的哈希值及比较随机值的过程来验证通讯过程的合法性。
在以上的步骤中，通过Hash2生成的摘要可以保证根据之前标签与服务器之间交互的正确性，有效防止“中间人攻击”和“重放攻击”等安全问题。同时，在设计中加入了时间戳或定期更换值等安全机制，能极大提高系统的安全性。
总体来说，我们提出的基于Hash函数的RFID认证改进协议是一种安全性较高的方案，能够有效防止多种攻击方式。在智能交通、仓储等领域的应用中，其具有重要的实用价值。