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預防RFID 暴力攻擊之研究
來源：TANET2011
報告人：MA2G0207 蘇柏榕
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Outline
1.研究目標
2.文獻探討
3.研究方法
4.研究結果
5.結論
2
1.研究目標(1/2)
RFID 的應用越來越廣泛
RFID 在讀寫器 與電子標籤之間傳輸時易造成資料外
洩
目前已有加密方法，但無法阻擋暴力攻擊法



3
1.研究目標(1/2)
針對安全機制做簡單的修改及可達到阻擋暴力攻擊的
目的。
針對電子標籤加入某些簡單的功能後讓電子標籤就可
以自行判斷此次傳送是否為暴力攻擊


4
2.文獻探討(1/7)
無線射頻辨識系統(RFID)


5
主要是由電子標籤、讀取器及後端資訊系統共同組成
2.文獻探討(2/7)
無線射頻辨識系統攻擊方法

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
6
竊聽
追蹤
複製標籤
中間者攻擊／偽裝
重送攻擊
阻斷服務攻擊
暴力攻擊法
2.文獻探討(3/7)
ISO 14443A 驗證機制


7
ISO文件將讀取器與卡片溝通流程
2.文獻探討(4/7)
Hash Lock






8
透過雜湊函數去設定標籤鎖定或解除鎖定設定。
會在後端資料庫內會存放每張Tag的金鑰k並且會對應到Tag
所儲存的metaID以便比對
中Tag狀態為鎖定時表示Reader只能夠讀取到Tag的部份資料
合法Reader就透過此部份資料去後端資料庫找出解鎖的key
Tag驗證解鎖key正確後Tag的狀態會由鎖定轉為解除鎖定的
狀態
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2.文獻探討(5/7)

Randomized Hash Lock

10
在Tag內加上了亂數產生器的Hash Lock強化版本
2.文獻探討(6/7)

暴力攻擊



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被稱為brute-force
透過反覆的try-error，組合出正確的解密金鑰或是密碼
有足夠多的嘗試機會且電腦運算時間夠快，即使再複雜的
密碼組合都有可能被破解
2.文獻探討(7/7)

暴力攻擊攻擊手段


12
使用字典檔來進行破解
透過程式隨機去產生密碼
3.研究方法(1/3)

RFID 暴力攻擊模型


13
兩種假設暴力攻擊方式
Reader與Tag相互溝通之間會透過尋卡、防碰撞機制、選卡
等機制後才會進到判斷是否為合法之階段。
3.研究方法(2/3)
14
攻擊模型A
3.研究方法(3/3)
攻擊模型B
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4.研究結果(1/6)

原有機制如何被暴力攻擊及修正方法

ISO 14443A


16
ISO 14443A的流程中TokenAB中的RB值為判斷是否為合法使讀取
器之步驟定義為攻擊
流程中REQA命令、ATQA命令、回傳ATS及回傳亂數RB則定義為
前置作業
4.研究結果(2/6)
A暴力攻擊模型
B暴力攻擊模型
一次 加入休眠機制。
若RB錯誤後直接進入休眠。
加入休眠機制。
若RB錯誤後直接進入休眠。
二次 加入flag 及休眠機制
flag起始值為0。
若RB錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1時，set flag為1
並重新傳送前置作業及攻擊2
如果等於1 ， 直接進入休眠。
加入flag 及休眠機制flag起始值為0。
若RB錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1時，set flag為1
並重新發送攻擊2
如果等於1，直接進入休眠。
三次 加入count及休眠機制
count起始值為0。
若RB 錯誤後判斷count是否大於等
於2
如果小於2，count加1，並重新傳
送前置作業及攻擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
加入count及休眠機制count起始值為0。
若 RB 錯誤後判斷count是否大於等於
2
如果小於2，count加1，並重新傳送攻
擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
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4.研究結果(3/6)

Hash-lock


18
知Key值為判斷是否為合法使使用者之步驟，因此定義為攻
擊
Query及metaID則定義為前置作業
4.研究結果(4/6)
A暴力攻擊模型
B暴力攻擊模型
一次 加入休眠機制。
若key錯誤後直接進入休眠。
加入休眠機制。
若key錯誤後直接進入休眠。
二次 加入flag 及休眠機制
flag起始值為0。
若 key 錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1時，set flag為1並重
新傳送前置作業及攻擊2
如果等於1，直接進入休眠。
加入flag及休眠機制
flag起始值為0。
若key錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1時，setflag為1並重新發
送攻擊2
如果等於1，直接進入休眠。
三次 加入count及休眠機制
count起始值為0。
若key 錯誤後判斷
count是否大於等於2
如果小於2，count加1，並重新傳
送前置作業及攻擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
加入count及休眠機制
count起始值為0。
若key錯誤後判斷count是否大於等於2
如果小於2，count加1，並重新傳送攻
擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
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4.研究結果(5/6)

Randomized Hash-lock


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得知IDK值為判斷是否為合法使用者之步驟因此定義為攻擊
流程中Query、及 h(IDk||R)則為前置作業
4.研究結果(6/6)
A暴力攻擊模型
B暴力攻擊模型
一次 加入休眠機制。
若IDK錯誤後直接進入休眠。
加入休眠機制。
若IDK錯誤後直接進入休眠。
二次 加入flag 及休眠機制
flag起始值為0。
若IDK 錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1，flag set並
重新傳送前置作業及攻擊2
如果等於1，直接進入休眠。
加入flag 及休眠機制
flag起始值為0。
若IDK 錯誤後判斷flag是否等於1
如果不等於1，flag set並重新發送攻
擊2
如果等於1，直接進入休眠。
三次 加入count及休眠機制
count起始值為0。
若IDK 錯誤後判斷count是否大於等
於2
如果小於2，count加1，並重新傳
送前置作業及攻擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
加入count及休眠機制
count起始值為0。
若IDK 錯誤後判斷count是否大於等於
2
如果小於2，count加1，並重新傳送
攻擊2
如果大於等於2，直接進入休眠。
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5.結論(1/2)




只須對Tag做小部分的修正，不需要花很多的成本就可
強化RFID的安全性
本研究是在Tag內加入休眠、flag或count的概念就可以
達到預防暴力攻擊的目的。
休眠主要是在Tag判斷出是不合法使用者時，Tag不回
應任何訊息且不接收訊息。
flag及count都是用來判斷攻擊次數，透過攻擊次數來
保護Tag的狀態。
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5.結論(2/2)


本研究所提出的暴力攻擊模型適用於任何一種RFID標
準。
未來如果要解決暴力攻擊法或是進而研究時可以參考
利用。
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Q&A
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感謝觀看
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