[論文レビュー] A Privacy Preserving Improvement for SRTA in Telecare Systems

Seyed Soheil Ghaemmaghami, Mahtab Mirmohseni+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 14, 2015

Advanced Authentication Protocols Security参考文献 28被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、遠隔医療システム向けのLiらのSRTAプロトコルにおけるセキュリティ欠陥を是正するプライバシー保護型RFID認証プロトコルを提案する。動的ハッシュベースの認証と相互検証を用いた暗号メカニズムの強化により、本改訂プロトコルは追跡、なりすまし、DoS攻撃に対して耐性を示し、医療分野のRFID環境におけるユーザーのプライバシーとシステムのレジliエンスを著しく強化する。

ABSTRACT

Radio Frequency Identification (RFID) is a modern communication technology, which provides authentication and identification through a nonphysical contact. Recently, the use of this technology is almost developed in healthcare environments. Although RFID technology can prepare sagacity in systems, privacy and security issues ought to be considered before. Recently, in 2015, Li et al. proposed SRTA, a hash-based RFID authentication protocol in medication verification for healthcare. In this paper, we study this protocol and show that SRTA protocol is vulnerable to traceability, impersonation and Dos attacks. So it does not provide the privacy and security of RFID end users. Therefore, we propose an improved secure and efficient RFID authentication protocol to enhance the performance of Li et al. method. Our analyze show that the existing weaknesses of SRTA protocol are eliminated in our proposed protocol.

研究の動機と目的

• 遠隔医療システム向けのハッシュベースRFID認証方式SRTAプロトコルにおける深刻なセキュリティ脆弱性を特定すること。
• 特に追跡、なりすまし、DoS攻撃に起因するRFIDユーザーのプライバシーとセキュリティ上の欠陥を是正すること。
• ユーザーのプライバシーを保持しつつ、システムのパフォーマンスを維持する、新たな効率的で安全なRFID認証プロトコルを設計すること。
• 既知の攻撃に対する改訂プロトコルの耐性を形式的に分析し、そのセキュリティ特性を検証すること。

提案手法

• ユーザーの匿名性を向上させ、追跡を防止する動的ハッシュベース認証メカニズムの設計。
• RFIDタグとリーダー間の相互認証を導入し、なりすましを防止。
• 時間依存の鍵を用いたチャレンジ・アラートプロトコルを組み込み、再送撃とDoS攻撃に耐性をもたせる。
• 一方向ハッシュ関数と対称鍵処理を用いることで、効率性と低計算コストを確保。
• 形式的セキュリティモデリングを適用し、追跡およびなりすましの脅威に対する耐性を検証。
• セキュリティを向上させつつ、既存の遠隔医療インfra構造と後方互換性を確保すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SRTAプロトコルは、予測可能なタグ応答により追跡攻撃に対して脆弱であるか？
• RQ2 攻撃者はSRTAプロトコルにおいて、正当なRFIDタグまたはリーダーをなりすますことができるか？
• RQ3 SRTAプロトコルは、リソース枯渇によってDoS攻撃を受けやすいか？
• RQ4 効率性を維持しつつ、これらの脆弱性を解消する新たなプロトコルを設計できるか？
• RQ5 提案されたプロトコルは、SRTAと比較して、どれほどプライバシーとセキュリティを向上させるか？

主な発見

• SRTAプロトコルは、静的または予測可能なタグ応答のため、追跡攻撃に対して脆弱である。
• 相互認証が不十分であるため、なりすまし攻撃が実現可能である。
• セッション制御が不十分でレート制限メカニズムが欠如しているため、DoS攻撃にさらされやすい。
• 動的認証と相互検証により、本プロトコルは追跡、なりすまし、DoS攻撃のすべてに対して耐性を示す。
• 改訂プロトコルは、低計算コストと通信オーバーヘッドを維持しており、リソース制限のあるRFIDシステムに適している。
• 形式的分析により、新しいプロトコルがユーザーの匿名性を保持し、標準的なセキュリティモデル下で強力な認証を保証することが確認された。