[发明专利]大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法

权利要求书

1.一种大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，其具体步骤为：

在任意i轮概率性克隆攻击的检测中，阅读器以时隙段的方式与RFID系统中的标签进行通信，并以时隙段为单位分析在该时隙段中应答的真实标签是否被克隆；阅读器以时隙段的方式与RFID系统中的标签进行通信的具体步骤为：

阅读器将参数f,R_i,k广播给所有标签，其中，f为帧长度，R_i为第i轮的随机数种子，k为时隙段长度；每个标签在收到阅读器广播的参数后，首先根据自身的ID和接收到的参数进行哈希计算得到该标签对应的时隙段索引且已知每个标签根据自身计算得到的时隙段索引s的值继续计算k个时隙索引s·k+0，s·k+1，…，s·k+k-1；

每个标签等待自己选中的k个时隙到来，并在这连续的k个时隙中进行k次对阅读器的应答；

阅读器在对第i轮每个时隙段的分析中，若发现克隆标签存在，得出RFID系统中存在概率性克隆攻击的结论，结束检测；若阅读器在完成第i轮所有时隙段的分析后仍没有发现克隆标签，则阅读器更新随机数种子继续执行第i+1轮概率性克隆攻击的检测；若阅读器在执行完n轮后仍没有发现克隆标签，得出RFID系统中不存在概率性克隆攻击的结论，结束检测。

2.如权利要求1所述的大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，所述RFID系统包括一个后台服务器、一个阅读器和N个真实标签，N个真实标签中包含C∈[0,N]个被克隆的真实标签，阅读器已知N的值，但阅读器不知C的值，每个所述真实标签有一个唯一的的ID。

3.如权利要求2所述的大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，每个时隙段的分析包括初步检测、怀疑检测以及精准检测三个阶段，其中，对应初步检测的结果，在指定的情况下进行怀疑检测，对应怀疑检测的结果，在指定的情况下进行精准检测。

4.如权利要求3所述的大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，初步检测的具体方法为：根据时隙段中k个时隙的实际状态来对选中该时隙段的标签进行是否被克隆的判断，每个时隙的状态为单时隙、冲突时隙、空时隙中的任意一种；若时隙段中的k个时隙既有单时隙又有冲突时隙，则阅读器直接得出RFID系统中存在概率性克隆攻击的标签，结束检测；若时隙段中的k个时隙全为单时隙或全为空时隙，阅读器放弃本轮中对该时隙段的分析，执行下一个时隙段的分析；若时隙段中的k个时隙全为冲突时隙，阅读器对该时隙段进行怀疑检测。

5.如权利要求4所述的大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，怀疑检测的具体方法为：时隙段中的k个时隙全为冲突时隙时，阅读器发起一个帧长度为f_r的新帧，每个选中在当前时隙段应答的标签重新进行哈希计算H(ID,R_r)modf_r选择新帧中的时隙对阅读器进行再次应答，其中，该次应答为1位的响应，R_r为随机数种子；阅读器根据标签的应答情况统计新帧中非空时隙的个数，若新帧中含有多个非空时隙，阅读器不再继续对该时隙段分析，阅读器返回原帧中执行下一个时隙段的分析；若新帧中仅包含一个非空时隙，阅读器将对该时隙段进行精准检测。

6.如权利要求5所述的大规模匿名RFID系统中概率性克隆攻击的检测方法，其特征在于，精准检测的具体方法为：阅读器对选中在该时隙段中应答的所有标签的ID进行挨位的对照，从ID的左起第一位开始，若发现ID的某一位不同，阅读器将返回原帧中执行下一个时隙段的分析，若ID的所有位被对照完成后仍没有发现ID不同时则认为在该时隙段中应答的标签具有相同的ID，阅读器直接得出RFID系统中存在概率性克隆攻击的结论，结束检测。