دانلود رایگان ترجمه مقاله مسائل مربوط به امنیت اطلاعات سیستم بازشناسی با امواج رادیویی – IEEE 2016

مسائل امنیت اطلاعات RFID (سیستم بازشناسی با امواج رادیویی)

Information Security Issues of RFID

چکیده :
بعد از ارایه یک تاریخچه کوتاه از RFID، نویسنده این مقاله، به بحث در مورد مسائل عمومی و امنیتی مربوط به RFID و راه حل های احتمالی آن ها می پردازد. امنیت اطلاعات به صورت یک بخش اساسی و جدایی ناپذیر از امنیت کل ارزیابی می شود. به علاوه، راه حل های مختلف امنیت اطلاعات و فناوری ها برای حل مسائل امنیت خاص ارایه می شود. از طیف وسیعی از امکانات کاربرد، نویسنده، حفاظت اسناد و امنیت اداری را انتخاب کرده است. مستند سازی مبتنی بر کاغذ را نمی توان از زندگی روزمره جدا گرد. اگرچه پیشرفت زیادی در زمینه ابزار های معتبر و چک های تضمین شده وجود داشته است، بسیاری از عناصر امنیتی در زندگی روزمره امروزی هنوز دیده نمی شود. امکانات کاربردی کاغذ” هوشمند” و علامت دیجیتال را می توان در این جا در نظر گرفت. در زمان بررسی مسئله توسعه و پیشرفت آینده، نویسنده برخی از جایگزین های احتمالی پیش بینی شده توسط کارشناسان صنعت را برای سال های آینده ارایه می کند.

۱- مقدمه کلی در خصوص RFID
RFID (سیستم باز شناسی با امواج رادیویی) یک فناوری ای است که از کوپلینگ یا جفت شدگی الکترواستاتیک یا الکترو مغناطیسی را در بخش فرکانس رادیویی (RF) طیف الکترومغناطیسی برای شناسایی منحصر به فرد یک شی، حیوان یا انسان بهره می برد. RFID در صنعت به عنوان جایگزین بارکد در حال افزایش است. مزیت RFID این است که نیازی به تماس مستقیم یا اسکن خط دید ندارد. یک سیستم RFID متشکل از سه مولفه است: یک آنتن و گیرنده فرستنده( اغلب به یک خواننده تلقیق می شود) و یک ترنسپوندر( شناسه). آنتن از امواج فرکانس رادیویی برای انتقال یک سیگنال استفاده می کند که این سیگنال موجب فعال سازی ترنسپوندر می شود. وقتی که شناسه فعال سازی شد، شناسه داده ها را به آنتن بازمی گرداند(۱).
الف: تاریخچه مختصر در خصوص RFID
نخستین فناوری بازشناسی با امواج رادیویی در طی جنگ جهانی دوم توسعه یافت. رابرت الکساندر واتسون، رادر را کشف و کامل کرد که این رادار تنها برای کشف و تشخیص استفاده می شد. با این حال این رادار قادر به شناسایی نبود. در ۱۹۲۹، دانشمندان انگلیسی، به طور تصادفی کشف کردند که وقتی خلبان یک جنش نوسانی در هواپیما ایجاد می کند، شکل امواج رادیویی بازتاب شده تغییر می کند و این امکان تفکیک بین هواپیمای دشمن و هواپیمای خودی را در صفحه رادار می دهد. این را می توان به صورت نخستین سیستم RFID غیر فعال در نظر گرفت که در نهایت منجر به توسعه اولین سیستم تشخیص هواپیمای فعال یعنی IFF شد. اوج شکوفایی فناوری RFID در ۱۹۷۰ میلادی بعد از معرفی آن در ۱۹۶۰ صورت گرفت. مطالعات ار. اف هارینگتون بر روی میدان های الکترومغناطیسی، مبنایی برای توسعه RFID آینده بود. اولین کاربرد تجاری آن در اوایل ۱۹۶۰ میلادی شروع شد. سنسورماتریک یک شرکت پشرو در توسعه راه حل های RFID بود. سیستم ضد سرقت EAS هنوز یک فناوری پر کاربرد می باشد. پیشرفت های عمده هم در اروپا و هم در آمریکا در دهه ۱۹۷۰ میلادی برای معرفی RFID در پایش حیوانات، وسایل نقلیه و فرایند های تولید صورت گرفت. بعدها پایش و ردیابی دام ها و چارپایان توسط کشاورزان و دامپروران به طور گسترده ای رواج یافت. موسسه تحقیقات آلاموس لس یک سیستمی را برای ردیابی دستگاه های هسته ای در طی این سال ها توسعه یافت. در ۱۹۸۰ میلادی، بعد از مرحله تحقیق و توسعه ، پیاده سازی راه حل های جدید و کاربرد آن ها در محصولات مختلف صورت گرفت. در ایالات متحده، این سیستم در ابتدا برای ردیابی و پایش فرایند های تحویل، به منظور اطمینان از دسترسی شخصی و شناسایی حیوانات استفاده می شد. در ۱۹۹۰ میلادی، دامنه کاربرد های RFID گسترده تر شد: این سیستم در عوارضی های بزرگ راه ها و نیز در ایموبلایزر ها یا بلیط های فصلی( اسکی بازی) معرفی شد. اولین دیود شاتکی مایکروویو تلفیق شده بر روی مدار های CMOS، امکان ایجاد شناسه های RFID مایکرویو با یک تک IC را داد به طوری که دامنه خواندن بزرگ تر شده و سرعت انتقال داده ها سریع تر گردید. UHF RFID در ۱۹۹۹ زمانی که مرکز شناسایی اتوماتیک تاسیس شد، تحول عظیمی را تجربه کرد. این شرکت یک شناسه RFID کم هزینه را توسعه داد که حاوی یک ریزتراشه است. شناسه تنها برای ذخیره شماره سریال استفاده می شود که نیازمند حافظه کوچک تری است و از همین روی ارزان نیز می باشد. شماره سریال در دیتابیس اینترنتی برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد محصول قابل جست وجو است. قبل از این، RFID TAG به عنوان یک دیتابیس سیار بوده است. امروزه شرکت های تجاری بزرگ و چند ملیتی در حال برنامه ریزی برای پیاده سازی کامل RFID می باشند. علاوه بر وزارت دفاع امریکا، شرکت های تولید تایر و دارویی مختلف به فناوری علاقه مند بوده اند. در واقع، استفاده گسترده از RFID را می توان در حال حاضر بعد از تایید استاندارد های نسل دوم توسط EPCglobal انتظار داشت(۲).

Abstract 

After presenting a brief history of RFID, the author discusses the general and security issues related to RFID and their possible solutions. Information security is examined as an integral part of overall security. Furthermore, various information security solutions and technologies are presented to address specific security issues. From the wide range of application possibilities, the author has selected document protection and administrative security. Paper-based documentation cannot be completely ruled out from everyday life. Although great progress has been made in the field of authentic instruments and banknotes, many security elements have not yet appeared in everyday life. The various application possibilities of “smart” paper and digital watermark can be considered here. When examining the question of future development, the author presents some of the likely alternatives predicted by experts of the industry for the forthcoming years.

I. GENERAL INTRODUCTION TO RFID

RFID (radio frequency identification) is a technology that incorporates the use of electromagnetic or electrostatic coupling in the radio frequency (RF) portion of the electromagnetic spectrum to uniquely identify an object, animal or person. RFID is coming into increasing use in industry as an alternative to the bar code. The advantage of RFID is that it does not require direct contact or line-of-sight scanning. An RFID system consists of three components: an antenna and transceiver (often combined into one reader) and a transponder (the tag). The antenna uses radio frequency waves to transmit a signal that activates the transponder. When activated, the tag transmits data back to the antenna. [1]

A. A brief history of RFID

The first radio-frequency identification technology was developed during World War II. Sir Robert Alexander Watson discovered and perfected the radar, which was used only for reconnaissance and detection. It was not yet capable of identification. In 1939 British scientists accidentally discovered that when a pilot was making a swinging movement of the plane, the shape of the reflected radio waves was changing, which allowed to distinguish between friendly and hostile aircraft in the radar screen. This can be regarded as the first passive RFID system, which eventually lead to the development of the first active aircraft detection system, the IFF. The boom of the RFID technology in the 1970s was preceded by its introduction in the 1960s. R. F. Harrington’s studies on electromagnetic fields provided bases for the subsequent spread of RFID. Its first commercial applications started in the early 1960s. Sensormatic was a leading company in the development of RFID solutions. The EAS anti-theft system is still a widely used technology today. Major developments took place both in America and in Europe in the 1970s to introduce RFID in the monitoring of animals, vehicles and production processes. It became widely popular among farmers to track their livestock. The Los Alamos Research Institute also developed a system to track nuclear devices during these years. In the 1980s, the research and development phase was followed by the implementation of new solutions and their application in various products. In the United States it was primarily used to keep track of delivery processes, to ensure personal access and to identify animals. In the 1990s the range of RFID applications further expanded: it was introduced in motorway tolling, as well as in immobilizers or (skiing) season tickets. The first microwave Schottky diodes integrated on CMOS circuits allowed the creation of microwave RFID tags with a single IC, which allowed greater read range and faster data transfer rates. The UHF RFID gained momentum in 1999, when the Auto-ID Center was founded. The company developed a low cost RFID tag containing a microchip. The tag is only used to store a serial number, which requires smaller memory, therefore it is cheaper. The serial number is searchable in an Internet-based database to receive further information about the product. Before that the RFID TAG had been a mobile database. Today large multinational trading companies are planning the full implementation of RFID. Besides the US Department of Defense, various pharmaceutical and tyre manufacturing companies are interested in the technology. The really widespread use of RFID can be expected nowadays, after the second generation standards have been approved by EPCglobal. [2]