JP4257277B2 - 無線タグ装置、タグ識別装置および無線通信システム - Google Patents
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Description
(1) Kill Switch / Kill Command
(2) Faraday Cage
(3) Blocker Tag
乱数または疑似乱数を発生する乱数発生部と、
前記フィルタを構成する複数ビットのうち、特定のビット値の割合が基準値より大きくなるまで前記乱数発生部で発生された乱数にて決定されるビット位置でのビット値を反転してノイズ付きフィルタを生成するノイズ付加処理部と、
前記ノイズ付きフィルタを無線送信する無線通信部と、を備えることを特徴とする無線タグ装置が提供される。
前記無線タグ装置から送信された無線信号を受信して、前記無線タグ装置の識別情報が登録されているか否かを識別するタグ識別装置と、を備え、
前記無線タグ装置は、
あるビット列がビット列の集合に含まれるか否かを確率的に検査可能な複数ビットからなり識別情報を用いて生成されたフィルタを保持するフィルタ保持部と、
乱数または疑似乱数を発生する乱数発生部と、
前記フィルタを構成する複数ビットのうち、特定のビット値の割合が基準値より大きくなるまで前記乱数発生部で発生された乱数に応じたビット位置でのビット値を反転してノイズ付きフィルタを生成するノイズ付加処理部と、
前記ノイズ付きフィルタを無線送信する無線通信部と、を有し、
前記タグ識別装置は、
既知の無線タグ装置の識別情報を記憶するタグ情報記憶部と、
ある無線タグ装置から送信された、複数ビットからなるノイズ付きフィルタを受信する無線通信部と、
前記タグ情報記憶部に記憶された識別情報の中で、受信された前記ノイズ付きフィルタに対応する前記フィルタを生成するのに用いた識別情報が存在するか否かを判断する識別情報判断部と、を備えることを特徴とする無線通信システムが提供される。
図1は本発明の第1の実施形態による無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図1の無線通信システムは、タグIDを暗号化した無線信号を送信するRFIDタグTxと、受信されたタグIDを識別するリーダRyとを備えている。
第2の実施形態は、一方向性ノイズとブルームフィルタを利用してタグIDの送信を行うものである。
第1および第2の実施形態で行ったID絞り込み手順とフィルタの絞り込み手順では、確率的にそこに存在する可能性が否定できないタグTxのIDリストが得られるだけで、実際にそこに該当するタグTxが存在するか否かは確認できない。このため、タグTxを特定するには、実際のタグIDをタグTx側に提示して確認する必要がある。この確認手続の際、タグIDを平文のまま搬送波で伝送する場合は、盗聴等の攻撃に注意する必要がある。
上述した第1および第2の実施形態において、衝突防止機能を設けてもよい。衝突防止を行うには、タグTx内の乱数発生部1にて生成された乱数を一時的にタグTx自身のIDとして利用することで、ALOHA等の既知の方式を利用できる。
上述した第2の実施形態において、タグTx内に十分なメモリ容量がある場合は、複数の固定ブルームフィルタを生成して、タグTx内のフィルタ保持部5に保持しておくことができる。この場合、以下のようなフィルタを生成して通信を行う手法が考えられる。
盗聴者は、タグTxの固定ブルームフィルタを知ることにより、タグTxの同定を行うことができる。タグTxのIDを知らない第三者があるタグTxを追跡する場合に、ノイズ付き固定ブルームフィルタを利用することが考えられる。ノイズ付き固定ブルームフィルタは、固定ブルームフィルタのランダムなビットを、「0」から「1」に反転する操作を行っているが、「1」を「0」に反転する操作は行っていない。したがって、あるタグTxのノイズ付き固定ブルームフィルタを多数収集して、"bitwise and"(ビット単位のアンド)を取ることにより、固定ブルームフィルタを特定することができる。
(1) タイマ方式
(2) 一時記憶方式
(3) 特殊ノイズ生成装置の利用
追加ノイズ付き固定ブルームフィルタに対するオフラインにおけるブルートフォース攻撃は、得られたノイズ付き固定ブルームフィルタの偽陽性発生確率とID空間のサイズによって容易さが決定づけられる。ここで、ハッシュ回数phaseを30、サチュレーションを0.5と仮定する。
盗聴者は、タグTxの固定ブルームフィルタを知ることにより、タグTxを同定可能である。したがって、ノイズ付き固定ブルームフィルタから固定ブルームフィルタを知る手法について検討する。
(常に1のビット数+bitwise andにより生き残ったビット数)/Len
=[ Phase + ( ( Len - phase )・sat2 ^ i ) ]/Len …(1)
i=1 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.0392156862745098
i=2 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.07547169811320754
i=3 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.1403508771929825
i=4 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.2461538461538461
i=5 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.3950617283950617
i=6 → 特徴ビット比率/BFdのサチュレーション=0.5663716814159293
2 タグID保持部
3 ノイズ付加処理部
4 制御部
5 フィルタ保持部
6 一時記憶部
7 タイマ
8 特殊ノイズ生成装置
11 既知ID記憶部
12 タグID記憶部
13 制御部
Tx RFIDタグ
Ry リーダ
Claims (8)
- あるビット列がビット列の集合に含まれるか否かを確率的に検査可能な複数ビットからなり識別情報を用いて生成されたフィルタを保持するフィルタ保持部と、
乱数または疑似乱数を発生する乱数発生部と、
前記フィルタを構成する複数ビットのうち、特定のビット値の割合が基準値より大きくなるまで前記乱数発生部で発生された乱数にて決定されるビット位置でのビット値を反転してノイズ付きフィルタを生成するノイズ付加処理部と、
前記ノイズ付きフィルタを無線送信する無線通信部と、を備えることを特徴とする無線タグ装置。 - 前記フィルタ保持部にて保持されるフィルタは、複数ビットからなる前記識別情報とハッシュ関数とを用いて生成されることを特徴とする請求項1に記載の無線タグ装置。
- 前記ノイズ付加処理部は、前記フィルタ保持部で保持されているフィルタを構成する複数ビットのうち、前記乱数発生部で発生された乱数にて決定される「0」のビットを「1」に反転させた前記ノイズ付きフィルタを生成することを特徴とする請求項1または2に記載の無線タグ装置。
- 前記フィルタ保持部は、ビット数の異なる複数のフィルタを保持し、
前記フィルタ保持部に保持された複数のフィルタのうち、いずれか一つを選択するフィルタ選択部をさらに備え、
前記ノイズ付加処理部は、前記フィルタ選択部で選択されたフィルタに対応する前記ノイズ付きフィルタを生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の無線タグ装置。 - 前記乱数発生部で発生された乱数を記憶する一時記憶部を備え、
前記無線通信部は、前記一時記憶部に記憶された乱数を前記ノイズ付きフィルタに添付して無線送信することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の無線タグ装置。 - 前記無線通信部からノイズ付きフィルタを送信してからの時間を計測する時間計測部を備え、
前記無線通信部は、前記時間計測部にて計測される時間が所定時間以上の場合に、次のノイズ付きフィルタを送信することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の無線タグ装置。 - 前記ノイズ付きフィルタに付加されたノイズに関連のあるノイズを生成するノイズ生成部を備え、
前記無線通信部は、前記ノイズ生成部で生成されたノイズを前記ノイズ付きフィルタに付加して無線送信することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の無線タグ装置。 - 識別情報に関する情報を含む無線信号を送信する無線タグ装置と、
前記無線タグ装置から送信された無線信号を受信して、前記無線タグ装置の識別情報が登録されているか否かを識別するタグ識別装置と、を備え、
前記無線タグ装置は、
あるビット列がビット列の集合に含まれるか否かを確率的に検査可能な複数ビットからなり識別情報を用いて生成されたフィルタを保持するフィルタ保持部と、
乱数または疑似乱数を発生する乱数発生部と、
前記フィルタを構成する複数ビットのうち、特定のビット値の割合が基準値より大きくなるまで前記乱数発生部で発生された乱数に応じたビット位置でのビット値を反転してノイズ付きフィルタを生成するノイズ付加処理部と、
前記ノイズ付きフィルタを無線送信する無線通信部と、を有し、
前記タグ識別装置は、
既知の無線タグ装置の識別情報を記憶するタグ情報記憶部と、
ある無線タグ装置から送信された、複数ビットからなるノイズ付きフィルタを受信する無線通信部と、
前記タグ情報記憶部に記憶された識別情報の中で、受信された前記ノイズ付きフィルタに対応する前記フィルタを生成するのに用いた識別情報が存在するか否かを判断する識別情報判断部と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
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