MDS Code Based Ultralightweight Authentication Protocol for RFID System
- 1. Vellore Institute of Technology University
- 2. National Institute of Technology Durgapur
Description
Privacy and security are central issues in the deployment of an RFID system. It is vulnerable to several attacks, such as replay attacks, location tracking, man-in-middle attack, de-synchronization attack, etc., due to the inherent weaknesses of underlying wireless communications. In order to tackle these privacy and security concerns, this paper presents an ultralightweight authentication protocol based on group homomorphism and maximum distance separable (MDS) code. We use group homomorphism properties to make a server lookup table that reduces searching complexity and overcomes scalability issues. We develop an ultralightweight protocol using MDS code properties that employs only bit-wise operators. Formal and informal security analysis of the proposed protocol shows that our proposed protocol resists various attacks. In addition, we use automated security protocol verification tools, AVISPA and Scyther, to validate the security features of the proposed protocol. We demonstrate the correctness proof of the proposed protocol using BAN logic. To measure the level of privacy of the proposed protocol, we use two benchmark metrics to simulate the proposed protocol. The performance analysis indicates that the proposed protocol is efficient for a low-cost environment.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعد الخصوصية والأمن من القضايا المركزية في نشر نظام تحديد الهوية بموجات الراديو. وهي عرضة للعديد من الهجمات، مثل هجمات الإعادة، وتتبع الموقع، والهجوم الوسيط، وهجوم إلغاء المزامنة، وما إلى ذلك، بسبب نقاط الضعف الكامنة في الاتصالات اللاسلكية الأساسية. من أجل معالجة مخاوف الخصوصية والأمان هذه، تقدم هذه الورقة بروتوكول مصادقة خفيف الوزن استنادًا إلى تجانس المجموعة ورمز المسافة القصوى القابلة للفصل (MDS). نستخدم خصائص التجانس الجماعي لإنشاء جدول بحث للخادم يقلل من تعقيد البحث ويتغلب على مشكلات قابلية التوسع. نحن نطور بروتوكولًا خفيف الوزن باستخدام خصائص رمز MDS التي توظف المشغلين الحكماء فقط. يُظهر التحليل الأمني الرسمي وغير الرسمي للبروتوكول المقترح أن بروتوكولنا المقترح يقاوم الهجمات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، نستخدم أدوات التحقق الآلي من بروتوكول الأمان، AVISPA وSyther، للتحقق من ميزات الأمان للبروتوكول المقترح. نثبت صحة إثبات البروتوكول المقترح باستخدام منطق الحظر. لقياس مستوى خصوصية البروتوكول المقترح، نستخدم مقياسين مرجعيين لمحاكاة البروتوكول المقترح. يشير تحليل الأداء إلى أن البروتوكول المقترح فعال لبيئة منخفضة التكلفة.Translated Description (French)
La confidentialité et la sécurité sont des questions centrales dans le déploiement d'un système RFID. Il est vulnérable à plusieurs attaques, telles que les attaques de relecture, le suivi de localisation, l'attaque de l'homme du milieu, l'attaque de désynchronisation, etc., en raison des faiblesses inhérentes aux communications sans fil sous-jacentes. Afin de répondre à ces préoccupations en matière de confidentialité et de sécurité, cet article présente un protocole d'authentification ultraléger basé sur l'homomorphisme de groupe et le code à distance maximale séparable (Mds). Nous utilisons les propriétés d'homomorphisme de groupe pour créer une table de recherche de serveur qui réduit la complexité de la recherche et résout les problèmes d'évolutivité. Nous développons un protocole ultraléger utilisant des propriétés de code Mds qui n'utilise que des opérateurs binaires. L'analyse de sécurité formelle et informelle du protocole proposé montre que notre protocole proposé résiste à diverses attaques. En outre, nous utilisons des outils automatisés de vérification du protocole de sécurité, AVISPA et Scyther, pour valider les fonctionnalités de sécurité du protocole proposé. Nous démontrons la preuve de l'exactitude du protocole proposé en utilisant la logique d'INTERDICTION. Pour mesurer le niveau de confidentialité du protocole proposé, nous utilisons deux mesures de référence pour simuler le protocole proposé. L'analyse des performances indique que le protocole proposé est efficace pour un environnement à faible coût.Translated Description (Spanish)
La privacidad y la seguridad son cuestiones centrales en el despliegue de un sistema RFID. Es vulnerable a varios ataques, como ataques de repetición, seguimiento de ubicación, ataque de hombre en medio, ataque de desincronización, etc., debido a las debilidades inherentes de las comunicaciones inalámbricas subyacentes. Con el fin de abordar estas preocupaciones de privacidad y seguridad, este documento presenta un protocolo de autenticación ultraligero basado en el homomorfismo de grupo y el código de distancia máxima separable (MDS). Utilizamos propiedades de homomorfismo de grupo para crear una tabla de búsqueda en el servidor que reduce la complejidad de la búsqueda y supera los problemas de escalabilidad. Desarrollamos un protocolo ultraligero utilizando propiedades de código MDS que emplea solo operadores de bits. El análisis de seguridad formal e informal del protocolo propuesto muestra que nuestro protocolo propuesto resiste varios ataques. Además, utilizamos herramientas automatizadas de verificación de protocolos de seguridad, AVISPA y Scyther, para validar las características de seguridad del protocolo propuesto. Demostramos la prueba de corrección del protocolo propuesto utilizando la lógica BAN. Para medir el nivel de privacidad del protocolo propuesto, utilizamos dos métricas de referencia para simular el protocolo propuesto. El análisis de rendimiento indica que el protocolo propuesto es eficiente para un entorno de bajo coste.Files
10024948.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:349fbfb49a79bdf4fa64e55a24646865
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بروتوكول مصادقة الوزن الخفيف القائم على كود MDS لنظام تحديد الهوية بموجات الراديو
- Translated title (French)
- Protocole d'authentification ultralégère basé sur le code Mds pour le système RFID
- Translated title (Spanish)
- Protocolo de autenticación ultraligero basado en código MDS para sistema RFID
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4317815240
- DOI
- 10.1109/access.2023.3239530
References
- https://openalex.org/W1496535307
- https://openalex.org/W1501377203
- https://openalex.org/W1965515427
- https://openalex.org/W1981857788
- https://openalex.org/W2028915867
- https://openalex.org/W2039942714
- https://openalex.org/W2093422627
- https://openalex.org/W2105017410
- https://openalex.org/W2110463868
- https://openalex.org/W2144298891
- https://openalex.org/W2430093443
- https://openalex.org/W2493731532
- https://openalex.org/W2516089876
- https://openalex.org/W2574005192
- https://openalex.org/W2605624447
- https://openalex.org/W2618912662
- https://openalex.org/W2732131698
- https://openalex.org/W2753858914
- https://openalex.org/W2775758566
- https://openalex.org/W2803896747
- https://openalex.org/W2887736592
- https://openalex.org/W2888600439
- https://openalex.org/W2957682351
- https://openalex.org/W2964201584
- https://openalex.org/W2966078947
- https://openalex.org/W2966593378
- https://openalex.org/W2978725006
- https://openalex.org/W3000070452
- https://openalex.org/W3014409064
- https://openalex.org/W3045885556
- https://openalex.org/W3123297528
- https://openalex.org/W3133499994
- https://openalex.org/W3175469749
- https://openalex.org/W3185951729
- https://openalex.org/W3199380764
- https://openalex.org/W3216361649
- https://openalex.org/W4213144751
- https://openalex.org/W4248289108
- https://openalex.org/W4280634997
- https://openalex.org/W4285114535
- https://openalex.org/W74348556
- https://openalex.org/W82871476