第三章、 相關研究
3.5 Chen 和 Deng 提出的認證協定
2009 年，Chen 和 Deng[1]依照 EPC Class 1 Generation 2 被動式標籤的標準提出 一套認證協定，本篇論文主要提出他們所設計的認證協定上讀取器具有計算的功能，
且讀取器和標籤都必須事先透過安全的環境向資料伺服器進行註冊，並取得獨特的對 應值，目的在於可以減少資料伺服器的負擔並確保使用者的隱私。
在 Chen 和 Deng 所設計的認證協定中主要分為兩個階段，分別為註冊階段以及 認證階段。在註冊階段的部分，分為標籤註冊階段以及讀取器註冊階段。在標籤註冊 階段中，每一個標籤都是在安全的環境之下分別利用標籤本身的 EPCTi跟資料伺服器 進行註冊，標籤向資料伺服器註冊之後會產生一組獨特的對應值 Ni、Ki，並且將 EPCTi、Ni和 Ki存一份在資料伺服器，最後將 Ni、Ki傳送至標籤，將它儲存在標籤的 記憶體中，如圖 3-5 所示。
42 EPCTn, N1, K1
EPCT1, N1, K1
EPCT2, N1, K1
資料伺服器 2
EPCTn, N2, K2
EPCT1, N2, K2
EPCT2, N2, K2
資料伺服器 1
標籤 1 - EPCT1
N1, K1
N2, K2
Nn, Kn
標籤 2 - EPCT2
N1, K1
N2, K2
Nn, Kn
N1, K1
EPCT1
EPCT1
N2, K2
EPCT2
N1, K1
EPCT2
N2, K2
圖 3-5、標籤註冊流程
在讀取器註冊階段中，每一個讀取器都是經由安全的環境之下利用讀取器本身各 別的 IDRi跟資料伺服器進行註冊，當資料伺服器收到讀取器的註冊請求之後，資料伺 服器會將所有標籤註冊後的 Ni、Ki 全部傳送至讀取器，將它儲存在讀取器的記憶體 中，如圖 3-6 所示。
EPCTn, N1, K1
EPCT1, N1, K1
EPCT2, N1, K1
資料伺服器 2
EPCTn, N2, K2
EPCT1, N2, K2
EPCT2, N2, K2
資料伺服器 1
讀取器 1 - IDR1
N1, K1
N1, K1
N1, K1
標籤 2 - IDR2
N2, K2
N2, K2
N2, K2
N1, K1
IDR1
IDR2
N2, K2
圖 3-6、讀取器註冊流程
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當標籤以及讀取器分別跟資料伺服器註冊完成之後，每一個標籤只可以被註冊過 的讀取器所讀取，另外每一個讀取器也只能讀取被分配到的標籤。當全部的標籤以及 讀取器都註冊完畢之後，進入到認證階段，如圖 3-7。
讀取器 (Reader)
標籤 (Tag)
IDRi , Ni , Ki
驗證
CRC(Ni'⊕RND) ?= CRC(Ni⊕RND) 若相等，產生隨機亂數 RNDnew
計算
X = (Ki'⊕EPCTi⊕RNDnew) Y = CRC(RNDnew⊕Ni'⊕X)
Mresp
EPCTi , Ni , Ki
計算
CRC(RNDnew⊕Ni⊕X) 驗證
Y ?= CRC(RNDnew⊕Ni⊕X) 若相等
EPCTi = Ki⊕RNDnew⊕X
RNDnew, X, Y Mreq , CRC(Ni⊕RND), RND
圖 3-7、Chen 和 Deng 認證協定流程圖
Chen 和 Deng 所發表的認證協定主要分為三個步驟，以下為認證協定的詳細步驟 流程：
步驟一：讀取器產生一個虛擬隨機亂數 RND，並利用本身的資料 Ni以及 Ki計算 CRC(Ni
⊕RND)，計算完成之後連同查詢訊號一起傳送給標籤。
步驟二：標籤收到 RND 和 CRC(Ni⊕RND)之後，標籤也會利用本身的資料計算 CRC(Ni
⊕RND)，並且和接收到的值比對是否相等，如果相等代表標籤驗證讀取器成 功。驗證成功之後，標籤會產生另外虛擬隨機亂數 RNDnew，並計算 X 和 Y，
X = (Ki⊕EPCTi⊕RNDnew)、Y = CRC(RNDnew⊕Ni⊕X)，當全部計算完成之後會 將 RNDnew、X、Y 傳送給讀取器。
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步驟三：讀取器接收到標籤回傳的訊息 RNDnew、X、Y 之後，讀取器會利用本身資料 Ni和接收到的 RNDnew、X 計算 CRC(RNDnew⊕Ni⊕X)，計算完成之後會和接 收到的 Y 做比對，如果相等代表讀取器驗證標籤成功。驗證成功之後，讀取 器會利用本身的和 Ki以及接收到的 RNDnew、X 將標籤的 EPCTi解出，並傳送 一個回應訊息給標籤，結束認證。
詳細了解 Chen 和 Deng 所發表的認證協定之後，我們發現標籤裡面所有的值並 沒有做任何更新，而且沒有利用到標籤本身的物理特性，例如電子指紋，此時標籤如 果遭受到攻擊者利用物理攻擊破解出儲存在標籤裡面的私密資料，那麼攻擊者就可以 利用這些私密資料製造出一個非法標籤，並利用這非法標籤通過認證，取得儲存在資 料伺服器的其它資料。