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マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2007)シンポジウム

セッション 6G  RFID (UBI)
日時: 2007年7月5日(木) 14:30 - 15:45
部屋: 展望サロンB
座長: 戸辺 義人 (東京電機大学)

6G-1 (時間: 14:30 - 14:55)
題名Implementation of ID-Based Signature in RFID System
著者*Piseth Ith (筑波大学情報学類), 大山 義仁 (筑波大学・大学院システム情報工学研究科), 猪俣 敦夫 (科学技術振興機構), 岡本 栄司 (筑波大学・大学院システム情報工学研究科)
Pagepp. 1243 - 1248
KeywordRFID, IBE, Digital Signature, Pairing
AbstractRFID is a new technology developed to bring convenience in many areas. In a short period of time, RFID becomes one of popular topic and the use of RFID is growing rapidly. This pervasive use of RFID causes many kinds of security concern such as tag cloning, data forgery, privacy violence, etc. Many studies have been conducted to achieve a safety RFID system. Hopper and Blum proposed an authentication protocol called HB protocol based on the hardness of Learning Parity with Noise (LPN) problem. Later, Jonathan Katz et al and Julien Bringer et al modified the protocol to HB+ and HB++ to assure higher security against many kinds of attack. In this protocol, the tag is required to make some easy computation such as multiplication and addition. This means that this kind of authentication protocol cannot be applied only on passive tags which have no ability in computation. In practice, passive tags are used in many areas but currently we have not found any study in passive RFID tags yet. Pairing cryptography is a new cryptosystem which requires shorter key length compared to RSA cryptography while the security level is almost the same. ID-Based Encryption (IBE) is a cryptosystem in which public key is the user's unique information. In IBE, certification process of public key is unnecessary. Since the certificate of the public key is not needed, this cryptographic scheme is suitable for the low resource devices such as RFID tags. Florian Hess proposed a ID-Based signature scheme based on pairing. Dan Boneh et al proposed another algorithm of short signature based on pairing. Since passive RFID tags have no ability of computation and small memory, dealing with the security problem in passive RFID tags is a difficult work. It is very hard to implement any encryption of data or digital signature with a cryptosystem where the key size is long. In our work, we try to implement security solution of passive RFID tags. Our goal is to succeed in preventing data forgery in passive tags by implementing digital signature based on IBE and pairing. We also mean to evaluate the effectiveness of our proposed secure RFID in the real system. We make use tag's unique ID (UID) as ID in ID-Based cryptosystem and we adopted the digital signature scheme based on Pairing by Dan Boneh. We also tried to implement another scheme by Florian Hess and compared both algorithms to find the most effective method for using in RFID. Actually, we implemented the signature by applying 170-bit key. As a result, Hess's scheme produced a 1024-bit signature while Boneh's scheme produced a 170-bit signature. From the signature length viewpoint, we found that short signature scheme by Dan Boneh is more suitable with RFID than that of Florian Hess. However, we also found that the computing time needed in Boneh's scheme is about 10 times more than Hess's scheme. To evaluate our prototype, we executed some experiments on our implemented system. We confirmed some effectiveness of ID-Based Signature and pairing in protecting data against forgery. Our system could successfully detect the maliciousness of falsification of data stored in the tags. Furthermore, from our work we could find some clue to the security solution in passive RFID tags as well as other kinds of RFID tags. We also noticed that in practice, the trade-off between signature length, computing time and security level is very important.

6G-2 (時間: 14:55 - 15:20)
題名RFタグユーザメモリ制御方式の検討
著者*陳 卓 (東京工業大学大学院社会理工学研究科経営工学専攻), 江原 正規 (東京工科大学コンピュータサイエンス学部LinuxOSSセンター), 星 徹 (東京工科大学コンピュータサイエンス学部)
Pagepp. 1249 - 1253
KeywordRFID, RFタグ
Abstract近年,物流,トレーサビリティ,物の管理などの分野におけるRFID技術の利用が急速に進展しているが,これまでのシステムのほとんどは,RFタグ内のUID(Unique Identifier)のみの利用に留まっているのが実情である.一方で,RFIDシステムの運用拡大につれ,RFタグのユーザメモリの活用に関する要望は高まっており,それに対応する形でISO/IEC 15961,15962においてユーザメモリ制御コマンドやユーザメモリの構造やエンコード,ディコード方法などが定義されてはいるが,この規格は有効に活用されてはいない.そこで本研究では,その標準規格を実装し,RFタグのユーザメモリを制御することで,現状の規格における問題点と解決策について検討した.

6G-3 (時間: 15:20 - 15:45)
題名個人の特定と測位情報を制御可能な相互認証型タグシステムにおける再認証機構
著者*森川 知憲 (立命館大学大学院 理工学研究科), 西尾 信彦 (立命館大学 情報理工学部)
Pagepp. 1254 - 1258
Keyword認証技術, 位置測位, RFID
Abstract近年,RFID技術の発展に伴いRFIDを利用したサービスが増加してきた.しかし,現在サービスに利用されているパッシブ型RFIDや,アクティブ型RFIDは,対応するRFIDのリーダを第三者が持っている場合,データを読み取られる危険性がある.利用者のプライバシーに対しても配慮されていないままサービスで利用されている場合がある.また,利用者がサービスを利用する場合に,RFIDのデータを読み取っているリーダが,利用者から信用のできるリーダであることを確かめなければならない. 本研究室ではRFID技術を用いてプレゼンス情報を利用する実証実験を行った.1つは,RFIDのリーダが学童の持つRFIDを検知すると,カメラで学童の登下校風景を撮影し,学童の登下校を見守るシステムである.このシステムでは,RFIDを持つ学童がカメラで撮影されたことがわかるが,カメラの画像内に複数の学童が写っている場合に,該当する学童がどこに写っているのかわからない結果となった.そのため,画像内での人物特定ができるように,カメラ認識と利用者の特徴情報を用いて,システムが判断できるようにならなければならない. そして,もう1つはカラータグを持った利用者に対して,カメラでカラータグを認識し,利用者の近くに情報を配信するシステムである.このシステムでは,利用者の近くにコンテンツを表示し,情報提供が行えているが,その利用者に合わせた情報の配信ができていない.利用者の嗜好に合った情報を配信するためにも,個人を特定し利用者の嗜好情報を反映した情報提供ができるシステムでなければならない.しかし,システム側がカメラを用いて個人を特定できると,公共空間ではプライバシー侵害の恐れがあるため,利用者の意思によって,プレゼンス情報や個人情報などの,プライバシー情報の制御が行えるシステムでなければならない. 本研究では,現在のアクティブ型RFIDにおける問題点に着目し,空間内に存在する利用者の位置情報を取得することができ,プレゼンス情報や個人認証に関して,利用者からシステムに伝える情報の制御が行える,セキュア通信をするタグシステムの実現である.本タグシステムが実現されると,街中情報配信や,学童見守り,様々な利用者支援システムにおいても,さらに利用者のニーズに配慮したサービス提供が行えるようになる. 本タグシステムでは,利用者のタグを認証することに付け加えて,認証システムを利用者の持つタグが認識する設計であり,タグと認証システム間でのRF通信は暗号化が行われており,第三者から容易に読み取られることのない設計である.経路内に流れるデータも通信毎に暗号文が変わり,シーケンス番号と組み合わせてリプレイ攻撃やなりすましに対応できる設計となっている.また,タグにはシステムに位置情報を知らせるために発光できる仕様となっており,画像認識を用いて,タグからの点滅信号を認識し,利用者の位置情報を取得する設計である.点滅信号は認証システムが点滅パターンを個別に決めてタグが発光する設計である.点滅パターンは,認証に必要なデータを認証システムとタグ間のRF通信で送信するデータと分割して決める.利用者の認証には,点滅パターンとRF通信を用いて送信されたデータを合わせて認証を行い,RF通信経路に流れるデータが分割されているため経路内の暗号強度も向上している.また,画像認識を用いての点滅パターン取得を考慮して,画像処理におけるプリアンブルの設計も行っている.画像認識で利用者を見失った場合や,利用者の特定ができない場合は再度位置取得を行う設計となっている. 利用者のプライバシーに対しても配慮できるように,利用者が認証システムに位置情報の取得や,個人認証を行うかを選択するためにプライバシーレベルの設計も行っている. 本タグシステムのプロトタイプとして,携帯電話を用いてタグを実装し,携帯電話に搭載されているライトを点滅させて,画像認識で利用者の位置取得を行った.また認証システムと携帯電話との通信は携帯電話網を介してHTTP通信を行い,インターネット上にある認証システムと通信を行った.利用者の認証では,認証に必要なデータを携帯電話に搭載されているライトの点滅パターンと,HTTP通信に分割して認証を行っている. 本論文では,ユーザとシステムの相互認証型のセキュア通信が行え,画像処理とRFIDを組み合わせた位置情報が取得でき,利用者の意思でプライバシー情報が制御できるタグシステムを設計・実装・評価をする. 参考文献 Nishio N. et.al Wonder Wall:Realization of Interactive Wall in the Movie Minority Report,Demos of UBICOMP'06(Sep.2006) 塩津 真一, 山田 勇, 稲野 聡, 板崎 輝, 武仲 正彦, ”セキュアRFIDシステムの開発”, 情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2006)シンポジウム論文集, pp.353-356, (2006) Sakata M. et.al. Active IR-tag User Location Systemfor MR Collaborative Environment, 3rd CREST/ISWC Workshop onAdvanced Computing and Communicating Techniques for Wearable InformationPlaying, pp.90-93, Oct. 2004, Arlington, VA, USA