論3G射頻識別技術的安全隱患及解決方案

摘 要:在對3G射頻識別技術安全性的分析的基礎上，通過對3G射頻識別技術的市場分析及其他國家的3G射頻識別與通信領域結合的案例總結，對其在案例系統應用中的安全性、數據機密性、數據完整性和數據有效性進行分析，從而證明3G射頻識別可以保證系統安全可靠高效的應用。

關鍵詞:3G射頻識別技術;安全隱患;解決方案

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)08-0308-01

隨著信息技術的發展，不同網絡體系與信息技術正在發生重大轉型，出現了兩大趨勢:融合趨勢和應用趨勢。3G射頻識別技術和通信的結合，為3G射頻識別技術和通信領域帶來了更加廣闊的應用空間和商機。但是沒有可靠的信息安全機制，就無法有效保護3G射頻識別標簽中的數據信息，如果標簽中的信息被竊取甚至惡意更改，將可能給用戶帶來巨大的損失。目前，3G射頻識別的安全性己經成為制約3G射頻識別廣泛應用的重要因素。

1 射頻識別系統的工作原理

我們例舉來說明3G射頻識別系統的工作過程，這個例子是無源系統，即電子標簽為被動電子標簽，標簽內不含電源，電子標簽的工作能量由讀寫器發出的射頻脈沖提供。讀寫器天線發射能量形成電磁場，區域大小取決于發射功率、工作頻率和天線尺寸。電子標簽進入這個區域時，接收到讀寫器的射頻脈沖，經過整流后給電容充電。電容電壓經過穩壓后作為工作電壓。數據解調部分從接收到的射頻脈沖中解調出命令和數據并送到控制邏輯部分，邏輯控制部分接收指令并完成存儲、發送數據或其他操作。如需要發送數據，則將數據調制后從收發模塊發送出去。讀寫器接受到返回的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后通過RS232，RS422，RS485 或無線接口將數據傳送到計算機的數據采集Middleware 中。讀寫器發送的射頻信號除提供能量外，通常還提供時鐘信號，使數據同步，從而簡化了系統的設計。有源3G射頻識別系統的工作原理同上述的過程基本相似，只是其工作能量是由電池提供的。

2 3G射頻識別系統的安全隱患分析

根據3G射頻識別技術運用的原理結合目前發展的情況，3G射頻識別標簽可能侵犯隱私權的情況可以主要概括為以下三種。

2.1 利用閱讀機偵測信息

例如零售企業也許可以通過在消費者住址附近的大街上的3G射頻識別閱讀機來監控消費者家中的產品，并以此作為他們商店庫存系統的店內測試，即通過掃描消費者家庭中的該種產品使用情況進而得知是否需要在其商店中及時進貨或者補貨。再比如，某家減肥健身俱樂部可能先派人開車在某個居民小區逐戶“掃蕩”，偵測哪些住戶家中冰箱里堆放太多的甜點，然后再派業務員針對性地去敲門并介紹他們新推出的減肥健身計劃。這種問題或許你找不出更好的解決辦法，除非設法發明能阻擋3G射頻識別無線電訊號的建筑材料。因為這些企業是利用3G射頻識別的非接觸式特性，所以作為普通人一定是毫無知覺。

2.2 利用標簽技術收集個人信息

透過3G射頻識別技術，企業或者政府可以輕易地收集到公民的個人信息，未來隨著RF功技術運用到證照和身份證件方面，有人擔心信息咨詢分析公司或者政府可能會把3G射頻識別標簽當作一種監視的方法，甚至該技術也可能淪為計算機黑客下手的目標。這不是聳人聽聞，美國政府國土安全局已經在入境手續和身份證明上進行試驗，同時還計劃實施帶3G射頻識別芯片的護照和駕照，此舉在美國本土引起軒然大波。舉簡單的例子，假使3G射頻識別標簽在駕駛執照中得以運用，政府可以采集到駕車人的姓名、身高、體重、年齡、視力狀況等等信息，這些信息如果經過編輯處理，并出售給其他的數據咨詢公司，而且不加以任何限制的話，用于特定目的的信息就變成了準公有市場的公有信息，公民隱私蕩然無存。

2.3 利用標簽植入人體進行追蹤

如果3G射頻識別標簽被植入人體呢?這個似乎有點匪夷所思，但是你無論如何都想不到，的確已經有人向美國國防部提議給所有美國大兵的體內都植入類似的3G射頻識別芯片!雖說軍人以服從為天職，體內植入芯片大概也不好反對。但如果有一天企業的員工也必須植入此類芯片又會怎樣?我們會以侵犯了人身自由和隱私權而拒絕植入嗎?因此3G射頻識別安全問題集中在對個人用戶的隱私保護、對企業用戶的商業秘密保護、防范對3G射頻識別系統的攻擊以及利用3G射頻識別技術進行安全防范等多個方面。

3 3G射頻識別系統數據安全對策

3.1 保護標簽中數據安全對策

為了防止3G射頻識別標簽泄露個人隱私，同時也為了防止用戶攜帶安裝有標簽的產品進入市場所帶來的混亂，人們從技術上提出了多種方案，如表1所示:

表1 3G射頻識別標簽安全與隱私保護方法

方法名稱描述優缺點

Kill標簽商品交付給最終用戶時，通過KLL指令殺死標簽，標簽無法再次被激活徹底防止用戶隱私被跟蹤，但影響到反向跟蹤，比如退貨、維修和服務，限制了標簽的進一步利用

法拉第網罩將貼有3G射頻識別標簽的商品放入由金屬網罩或金屬箔片組成的容器中，從而阻止標簽和閱讀器的通信為避免信息泄露，每件商品都得罩上一個網罩，難以大規模實施。另外屏蔽掉標簽之后，也同時喪失了RF特征

主動干擾用戶使用能夠主動廣播干擾信號的設備，干擾對受保護標簽的讀取干擾周圍的合法3G射頻識別系統

智能標簽增加標簽的處理能力，利用加密技術進行訪問控制，保護用戶隱私受到成本的限制，難以采用復雜的加密技術

軟阻塞器標簽(阻塞器標簽的改進)在銷售點通過“會員卡”可看到隱藏的信息，購買后，銷售點更新隱私信息，提示某些閱讀器如供應鏈閱讀器不要讀取該信息是解決3G射頻識別標簽隱私問題的一個好辦法，EPCglobal第二代標簽中就加入了這種功能3.2 各組件通信鏈上數據安全對策限制標簽和閱讀器之間的通信距離。采用不同的工作

頻率、天線設計、標簽技術和閱讀器技術可以限制兩者之間的通信距離，低非法接近和閱讀標簽的風險，但是這仍然不能解決數據傳輸的風險，還以損害可部署性為代價。實現專有的通信協議。在高度安全敏感和互操作性不高的情況下，實現專有通信協議是有效的。它涉及到實現一套非公有的通信協議和加解密方案。基于完善的通信協議和編碼方案，可實現較高等級的安全。但是，這樣便喪失了與采用工業標準的系統之間的3G射頻識別數據共享能力。當然，還可以通過專用的數據網關來進行處理。為3G射頻識別標簽編程，使其只可能與己授權的3G射頻識別閱讀器通信。解決辦法是，確保網絡上的所有閱讀器在傳送信息給中間件(中間件再把信息傳送給應用系統)之前都必須通過驗證，并且確保閱讀器和后端系統之間的數據流是加密的。部署3G射頻識別閱讀器時應采取一些非常切合實際的措施，確保驗證后方可連入網絡，并且不會因為傳輸而被其他人竊取重要信息。

3.3 保護閱讀器中數據安全對策

在3G射頻識別系統中，閱讀器只是一個簡單的讀寫設備沒有太多的安全功能，因此閱讀器中數據采集的安全問題必須依靠中件間來解決。中間件的安全對策與計算機網絡系統有相同之處，攻擊者要想對閱讀器進行攻擊，多數情況是必須至少得和閱讀器接觸，所以保護數據安全除了不斷推進加密技術來應對之外，還要依靠安全的管理制度，完備的數據管理模式， 依靠數據的管理者持續的工作來保持數據的安全性，所以保密是一個過程。

總之，射頻識別技術在我國通信領域的發展潛力是巨大的。面對該領域的迅速崛起，我國通信企業，包括制造業和運營業應該保持敏銳的嗅覺，積極尋找射頻識別技術可能帶來的商機，做好安全防范工作，從而促進我國3G通信行業的可持續發展。

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