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基于RFID的物流系統安全性研究

文檔作者：馮媛蔡增玉趙振宇甘勇文檔來源： 1．鄭州輕工業學院計算機與通信工程學院 2．東北師范大學物理學院		點擊數：	更新時間： 2022年11月16日
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、l造 匐 化
基于RFID的物流系統安全性研究
Research on the security of logistics system based On RFlD
馮媛 ，蔡增玉 ， 趙振宇 ，甘勇’
FENG Yuan ，CAI Zeng—yu。，ZHAO Zhen—yu ，GAN Yong。
(1．鄭州輕工業學院計算機與通信工程學院，鄭州450002；2．東北師范大學物理學院，長春1 30024)
摘 要：研究了基于RFID物流系統的安全問題。首先，分析了基于RFID物流系統的系統結構；在此基
礎上，通過對基于RFID物流系統中的硬件、軟件、通信網絡等資源的分析，研究了其在硬
件、軟件、通信網絡等方面面臨的安全威脅。研究內容對于基于RFID物流系統的構建具有一
定的參考價值。
關鍵詞：射頻識別；物流；安全威脅
中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1 009-01 34(201 4)01(I-)一0023—03
Doi：1 O．396cl／J．issn．1 009-01 34．2014．01( )．08
0 引言
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識
別)技術是一種非接觸的自動識別技術，其利用射
頻信號和空間耦合傳輸特性實現對被識別物體的
自動識別技術 ]。與傳統的二維條碼技術相比，
RFID具有存儲數據量大、適用惡劣環境強、使用
壽命長、讀寫距離長等優點，因此RFID在物流領
域有了越來越多的應用 q】。由于RFID的引入而
引起的安全問題也H益引起了人們的關注 ’ ，但
當前已有的研究集中在RFID的標簽認證和數據保
密。本文從系統體系結構的角度，對RFID在物流
系統中應用的安全威脅進行了全面分析， 以期為
相關系統的實施提供參考。
1 基于RFID的物流系統體系結構分析
典型的基于RFID的物流系統一般包括總部網
絡、分公司／倉庫網絡、查詢終端和移動配送終端
四部分。總部網絡通過Internet和分公司／倉庫網絡
連接；查詢終端通過Internet或移動通信網絡與查詢
服務器通信；移動配送終端在分公司／倉庫通過無
線局域網與倉庫管理終端通信，在運輸途中通過移
圖1 基于RFID的物流系統結構圖
收稿日期：2013-05—17
基金項目：國家自然科學基金項目(61340059)；河南省教育廳科學技術研究重點項目(12A520048)
作者簡介：馮媛(1979一)，女，河南濟源人，講師，碩士，研究方向為無線通信和信息安全。
第36卷第1期2014一O1(上) [231
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動通信網絡與中,lS／la務器通信，具體如圖1所示。
1)總部網絡
總部網絡是公司的核心網絡，為局域網，一
般由中心服務器、數據庫服務器和查詢服務器等
構成。中心服務器為物流信息系統各種服務提供
支持，負責核心業務和數據的處理；數據庫服務
器為整個系統的數據管理提供支持，實現數據的
存儲、備份、查詢與更新；查詢服務器為各類各
戶對貨物狀態的查詢提供支持。
2)分公司／倉庫網絡
分公司／倉庫網絡主要包括本地服務器、本地
系統管理終端、倉庫管理終端和RFID托盤。本
地服務器不僅支持本地系統管理終端管理本地數
據，并保存一些僅供本分部使用的局部數據，同
時負責調用中心服務器提供的各種服務，并與移
動配送終端通信；系統管理終端主要管理分公司
的本地服務器、各種報表和日志；倉庫管理終端
通常在物流倉庫使用，通過對RFID托盤數據的讀
寫，實現出、入庫和庫存管理；RFID托盤是帶有
RFID標簽的標準托盤，標簽中存有托盤中貨物的
有關信息，方便對貨物信息的自動化管理。
3)移動配送終端
移動配送終端與倉庫管理終端功能類似，實
現對RFID托盤數據的訪問，但能夠隨車移動，并
通過無線局域網實現與本地服務器的數據交換。
車輛離開分公司／倉庫網絡后，通過移動通信網絡
與中,15 Jla務器聯系，支持貨物配送途中的跟蹤與
監控。
4)查詢終端
客戶使用查詢終端訪問查詢服務器提供的
Web服務，查詢貨物狀態。查詢終端可以是PC機
及智能手機等設備。
2 基于RFID的物流系統安全威脅分析
2．1資源分析
基于RFID技術的物流系統包括總部網絡、分
部／倉庫網絡、各種查詢終端、倉庫管理終端、系
統管理終端、移動配送終端及RFID系統托盤等構
成，從底向上邏輯上分為軟件、硬件、通信三個
層次，每層又涉及到多種資源，具體如表1所示。
2．2安全威脅分析
2_2_1硬件安全
硬件安全主要指由于系統硬件設備的丟失、
[241 第36卷第1期2014-01(上)
表1 基于RFID技術的物流系統中的重要資源
類別 描述
操作系統；數據庫系統；web服務器；物流管理信息
。 系統(包括出庫管理、入庫管理、訂單管理、配送運
輸、發貨計劃、系統維護、數據維護、異常物流、報
表管理、查詢等功能模塊)
管理終端(包括倉庫管理終端、系統管理終端、移動
t 配送終端)；服務器(包括中心服務器、本地服務
器、數據庫服務器、查詢服務器)：查詢終端：RFID
托盤；路由器以及各種網絡設備
通信和網絡 射頻通信；移動通信網絡；Intemet；局域網
損壞、非法使用等造成的安全問題，包括如下因
素： 非法使用、輻射、硬件故障、搭線竊聽、盜
用及偷竊等等。基于RFID技術的物流系統中的硬
件主要包括終端、服務器、RFID標簽和網絡設
備。
1)終端主要位于分公司／倉庫網絡的倉庫管
理終端和系統管理終端。這兩類終端一般在分公
司／倉庫內部，面臨的安全威脅相對較小，主要是
非授權用戶的使用和訪問；車載移動終端由于所
處的特殊環境，面臨著機器受損和丟失而不能使
用， 系統丟失造成數據泄漏方面的威脅； 由于物
流公司工作人員的流動性較大，因此對離職的人
員的非法訪問應特別注意。
2)RFID標簽一般安裝在托盤或單個物品之
上，所處環境復雜，并且通過射頻訪問。面臨著
標簽物理損壞、標簽丟失、對電子標簽信息的盜
讀和非法篡改及讀寫器受到干擾等威脅。特別是
射頻監測器進行竊聽，從而得到口令、ID及賬
號、涉密信息等敏感數據。
3)服務器主要包括中,IMa務器，查詢服務器
和數據庫服務器。中心服務器和查詢服務器主要
面臨各種自然災害造成物理損壞、斷電或收到攻
擊造成服務中斷。數據庫服務器保存著整個物流
系統的數據， 主要面臨火災水災、地震、雷電等
各種自然災害造成物理損壞、硬盤故障等造成的
數據丟失。
2_2_2軟件安全
軟件安全主要指由于系統中的各種軟件存在
的漏洞、后門等缺陷給系統帶來的安全威脅。基
于RFID技術的物流系統中的軟件主要包括各種操
作系統、web服務器、數據庫系統及物流管理信
息系統。
1)操作系統主要是運行在服務器和查詢端的
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計算機操作系統，是各種軟件運行的基礎和安全
的基石。常用的Windows、Linux及Unix等操作系
統均存在各種各樣的安全問題。操作系統面臨的
安全威脅主要有感染病毒、蠕蟲攻擊、木馬植入
和黑客入侵等。
2)數據庫系統是中心網絡數據庫服務器上
運行的數據庫系統軟件，負責整個物流系統的數
據信息的存儲和處理服務，其面臨的安全威脅包
括非授權用戶的訪問、通過口令猜測獲得系統管
理員權限、SQL注入以及數據庫系統本身存在漏
洞容易受到攻擊等。另外， 由于數據庫程序的意
外崩潰不可恢復而導致的數據丟失、數據不一致
等，也是需要考慮的安全問題。
3)WebHE務器為客戶主要提供查詢支持。web
服務器的配置和權限設置，直接影響訪問網站的
效率和安全。其面臨的安全威脅主要有：客戶端
攻擊、腳本注入和拒絕服務攻擊等。
4)物流管理信息系統是基于RFID物流系統中
的各種應用程序和模塊的集合，用來對物流活動
的整個流程進行信息化管理，供物流系統中的各
種用戶使用。其存在的安全威脅主要有：程序設
計中的漏洞、后門、非授權用戶訪問、用戶越權
訪問、數據泄漏及欺騙攻擊等。
2．2．3通信和網絡安全
基于RFID的物流系統中的通信和網絡系統主
要包括RFID標簽與讀寫器通過射頻通信；移動配
送終端與中心服務器通過移動通信網絡通信；查
詢端通過Internet或移動通信網絡與查詢服務器通
信；分部／倉庫的本地服務器通過Internet與中心服
務器通信；中心網絡和分部／倉庫的局域網。
1)標簽與讀寫器(終端)通信安全。首先，
標簽與讀寫器(終端)通過射頻信號通信， 由于
無線信號本身的開放性，給非法用戶的偵聽帶
來非常的方便，存在由于監聽造成的信息泄漏問
題：同時，目前的RFID的認證算法還不夠安全，
存在著RFID或讀寫器身份偽裝的可能性；另外，
通過發射大量的干擾射頻信號，使合法讀寫器的訪
問無法順利完成，從而造成拒絕服務攻擊等威脅。
2)移動配送終端通過移動通信網絡與中心服
務器通信，主要面臨著移動通信網絡中：竊聽、
偽終端欺騙造成的信息泄漏，造成數據機密性的
破壞；修改、重放和刪除用戶數據或信令數據，
破壞數據完整性的破壞；在物理上或協議上千擾用
戶數據、信令數據及控制數據在無線鏈路上的正確
傳輸或用大量的垃圾數據過載耗盡網絡資源，實現
拒絕服務攻擊，造成系統可用性的破壞。
3)客戶查詢端、分布服務器與中心服務器通
過Internet連接，面臨著Internet本身存在的監聽、
病毒、蠕蟲和DOS等威脅。
3 結論
安全是RFID在物流系統廣泛應用需要解決的
重要問題，本文從硬件、軟件和通信網絡等層面
對基于RFID物流系統的安全威脅進行了深入的研
究，對物流系統的設計有重要的借鑒作用，必將
對RFID在物流系統中的廣泛應用產生積極的影
響。RFID物流系統的安全保障是一個系統工程，
需要從技術、管理、法律等多個層面的共同作用
來實現。如何保障RFID物流系統的安全性、構建
完整的RFID物流系統安全解決方案將是RFID在物
流中廣泛應用亟待解決的問題，也將是下一步研
究的重點。
參考文獻：
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第36卷第1期2014—01(上) [251

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