利用RFID保護系統(tǒng)固件和其它知識產(chǎn)權(quán)

防偽的經(jīng)典方法一直都是采用防偽包裝或某種不可恢復(fù)的防拆包裝，以及專門的標簽印記技術(shù)。然而，任何在產(chǎn)品上可見的信息都可能被克隆，而且克隆信息可用于生產(chǎn)貌似真品的假冒產(chǎn)品。RFID被認為是庫存控制和產(chǎn)品追蹤管理的下一代條碼技術(shù)，也能確保最終產(chǎn)品固件的安全和防止偽造，同時還能對產(chǎn)品的組成材料、保管環(huán)節(jié)及從原材料采購直到最終用戶購買產(chǎn)品涉及到的各種周邊情況的信息鏈進行安全記錄管理。

　　RFID與產(chǎn)品標識技術(shù)

　　RFID器件可做得如米粒大小，同時具有足夠的內(nèi)存來保存密鑰、算法及產(chǎn)品擁有信息鏈。RFID器件裝載的信息不需肉眼直接觀看，因而可嵌入到幾乎任何產(chǎn)品中，包括藥瓶、化妝品，或珠寶飾品。

RFID標簽本身并不安全，因為其中的產(chǎn)品信息會以無線信號方式向外廣播，用售價不到100美元的RFID讀寫器就可截獲產(chǎn)品信息。不過，也有RFID具備安全加密措施，且水平接近加密的微控制器。

　　口令和加密

　　最常用的RFID安全措施是口令保護。有些廠家采用幾乎不可破解的加密算法來加密口令。這種方法有個問題，就是口令 (無論加密與否) 要向外廣播，可能被輕易截獲，然后用于標記假冒產(chǎn)品。制假者復(fù)制口令不需要去破解口令。這樣用一個加密口令就可造出數(shù)百個騙過管理讀寫器的假冒RFID標簽。

　　密不外泄的鑒別技術(shù)

　　唯一真正能防止克隆RFID標簽的方法是防止標識信息被訪問。這可利用稱作身份鑒別的加密過程來實現(xiàn)。在這種鑒別過程中，讀寫器和/或RFID標簽需要驗證對方的合法性，即確認對方能解讀某種無法破解的約定信息。RFID標簽和讀寫器都設(shè)計了某種秘密且不可訪問的信息，用于生成加密詢問字串發(fā)給對方。在這種鑒別機制中，標簽使用這種秘密且不可訪問的鑒別密鑰和一個隨機數(shù)，生成一個加密詢問字串發(fā)給讀寫器。合法的讀寫器要使用自己的秘密鑒別密鑰和這個隨機數(shù)，復(fù)制出這個詢問字串發(fā)給標簽。如果標簽收到的字串與它自己生成的一樣，就認可讀寫器的合法身份。這種鑒別被稱為詢問/響應(yīng)保護。在雙向的詢問/響應(yīng)鑒別機制中，讀寫器還要重復(fù)同樣的鑒別過程來確定RFID的合法身份。只有當(dāng)雙方相互認可對方的身份后，RFID標簽才允許對方讀取和修改其標識信息。

這種安全方案的關(guān)鍵在于：用于鑒別產(chǎn)品真?zhèn)蔚男畔Q不離開設(shè)備，因而不會被任何人讀取。標識信息只用來計算加密詢問字串，而詢問字串的鑒別是在對方用自己的秘密信息復(fù)制此字串時進行。雙方每次交易產(chǎn)生的加密詢問字串都不同，因此，用RFID交易過程中截獲的字串來克隆產(chǎn)品標識是不行的。詢問字串每次都要改變。

　　由于在大多數(shù)RFID協(xié)議中都是由詢問方 (標簽讀寫器) 發(fā)起通信。RFID標簽必須隨時準備好詢問字串。標簽讀寫器讀取這個加密字串，并生成響應(yīng)字串發(fā)給RFID標簽去驗證。RFID標簽每完成一次成功驗證后，都要更新字串（圖1），因此一個詢問字串絕不會使用兩次。制假者由于不能對詢問字串進行正確的響應(yīng)，就不能從設(shè)備獲得產(chǎn)品標識信息，因而也就無法克隆產(chǎn)品標識。

　　并非所有RFID產(chǎn)品都支持詢問/響應(yīng)鑒別機制，因此，注重安全的工程師應(yīng)檢查RFID標簽是否具備此功能。

　　產(chǎn)品的真正廠家通過管理讀寫器中的密鑰，就能防止制假者讀取他們的產(chǎn)品信息，從而防止非法克隆他們的產(chǎn)品標識。帶有假標識的克隆產(chǎn)品將被發(fā)現(xiàn)是偽造的。

　　雙向詢問/響應(yīng)鑒別與單向詢問/響應(yīng)鑒別相似，只是讀寫器也要詢問RFID標簽 (見圖2)。這種鑒別機制要求讀寫器和RFID標簽獨立保存各自鑒別用的不對稱密鑰。這種相互鑒別的機制保障了讀寫器和RFID標簽身份的識別。這在合法讀寫器需要現(xiàn)場更新合法RFID標簽時尤其有用。例如，廠家在對某一移動電子產(chǎn)品 (如智能電話) 的固件升級前，可能需要用讀寫器 (如固件升級設(shè)備) 來確認該產(chǎn)品標簽 (產(chǎn)品本身) 的真?zhèn)巍?/p>

　　附加的數(shù)據(jù)保護安全功能

　　雙向詢問/響應(yīng)鑒別與單向詢問/響應(yīng)鑒別都能提供有效的防偽解決方案。但這類解決方案本身并不保護讀寫器與RFID標簽間通信的數(shù)據(jù)。比如，用竊聽裝置就可監(jiān)聽整個詢問/響應(yīng)過程，并截獲讀寫器與標簽間的交換數(shù)據(jù)；在某些應(yīng)用中，甚至還可修改這些數(shù)據(jù)，達到侵占的目的。

　　例如，惡意競爭對手可能故意向某一品牌的消費電子產(chǎn)品固件植入錯碼，以達到所謂拒絕服務(wù)攻擊的目的。這種竊聽裝置還可將虛假信息植入競爭對手合法的消費產(chǎn)品 (電子或非電子的產(chǎn)品) 中，使其變成“假冒產(chǎn)品”。因此，除了鑒別機制外，更完善的RFID標識安全方案還得有數(shù)據(jù)保護機制。

　　大多數(shù)RFID標簽都可用寫入保護功能來鎖定其中的數(shù)據(jù)，從而防止以后被修改。這種方法非常適合純粹的靜態(tài)信息標識，如藥品，化妝品、服飾等。

　　在那些必需更新標簽內(nèi)數(shù)據(jù)的場合，就應(yīng)當(dāng)使用對讀寫器和標簽傳遞的數(shù)據(jù)進行加密的標簽。對讀寫器和標簽傳遞的數(shù)據(jù)進行加密，可保證傳輸數(shù)據(jù)的機密性。數(shù)據(jù)機密性對保護秘密或防止“中間人攻擊”可能都有用。這種保護機制對那些必需進行現(xiàn)場升級的應(yīng)用尤其有用。

　信息鑒別碼

　　要進一步提高安全水平，還可增加所謂消息鑒別碼（MAC）；采用這種算法，信息接收方就能確認數(shù)據(jù)源的身份真?zhèn)我约皵?shù)據(jù)內(nèi)容的完整性。MAC算法采用的密鑰與存儲在標簽讀寫器和RFID標簽中，用于相互鑒別的密鑰相同。在任何一次信息傳遞中，只有真正合法的讀寫器或RFID標簽才能發(fā)出正確的MAC。數(shù)據(jù)發(fā)送方生成一個MAC隨數(shù)據(jù)一起發(fā)出，數(shù)據(jù)接收方用自己的密鑰復(fù)制該MAC，通過比對來驗證該MAC。如果該MAC沒通過驗證，則表明信息源的身份不合法，數(shù)據(jù)的完整性值得懷疑 (如信息在離開發(fā)送源后被修改過)，或存在通信錯誤。數(shù)據(jù)加密與MAC結(jié)合使用，能為現(xiàn)場升級 (電子產(chǎn)品的固件升級)提供強大的數(shù)據(jù)保護。

　　選擇合適的RFID安全方案

　　許多RFID標簽都具有一定的安全性。為防止假冒產(chǎn)品，RFID標簽至少要能在釋放標識信息前鑒別讀寫器身份。在采購RFID防偽方案時應(yīng)考慮如下兩件事情：

　　RFID標簽在允許訪問其中存儲的標識信息前應(yīng)鑒別讀寫器的身份。如果僅需鑒別讀寫器，選擇詢問/響應(yīng)鑒別方案即可；如果需要更新保存在RFID標簽內(nèi)的信息，就得選擇雙向詢問/響應(yīng)鑒別方案 (相互鑒別)，即驗證標簽是真正合法的，而不是某種想竊取信息的不法密探。

　　如果標識信息以后不再變更，采用簡單的寫入保護即可。然而，在有些情況下 (如固件升級)，數(shù)據(jù)源的真?zhèn)?、?shù)據(jù)機密性及完整性很重要，這時所選RFID標簽就應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)保護及MAC功能。

　　RFID技術(shù)能阻止產(chǎn)品制假。將合適的鑒別機制與數(shù)據(jù)保護安全機制結(jié)合起來，就可形成完善的產(chǎn)品保護方案。