Việc triển khai hệ thống RFID trong phần mềm bảo mật cao đã trở thành trọng tâm. Thiết yếu phải xem xét ngày càng phổ biến hệ thống thanh toán thẻ tín dụng PayPass hoặc nhận diện bệnh nhân. Những giải pháp này cần sự tích hợp các bổ sung bảo mật cụ thể vào hệ thống hiện tại, những thứ có thể ngăn chặn truy cập trái phép hoặc đăng nhập.
Các hệ thống xác thực tiên tiến này tiết lộ sự thật về việc nắm giữ một bí mật. Mục đích sử dụng thuật toán thích hợp là ngăn chặn sự xâm phạm khóa riêng tư. Hệ thống RFID bảo mật cao ngày nay có khả năng ngăn chặn các cuộc tấn công sau:
- Xác thực đối xứng lẫn nhau (Mutual symmetric authentication): Xác thực đối xứng lẫn nhau phụ thuộc vào quy trình ba bước giữa bộ đọc và bộ phản xạ theo tiêu chuẩn ISO 9798-2, xác minh kiến thức của cả hai bên về khóa mật mã bí mật cùng một lúc.
- Xác thực khóa dẫn xuất (Derived key authentication): Mỗi bộ phản xạ được trang bị khóa riêng để tăng cường an toàn. Để đạt được điều này, trước tiên số thứ tự của bộ phản xạ phải được trích xuất. Khóa bí mật được tạo ra với sự hỗ trợ của khóa chính (master key) và thuật toán mật mã.
- Kết nối được mã hóa (Encrypted connection): Có hai loại kẻ tấn công bao gồm loại đầu tiên cố gắng tiếp tục ở nền và truy xuất dữ liệu quý giá theo cách thụ động bằng cách chặn nghe (interception). Loại thứ hai chủ động tham gia trao đổi dữ liệu, và thay đổi nội dung của nó cho lợi ích riêng.
- Các khuyến nghị bảo mật khác (Other security recommendations): Trong trường hợp kiểm soát truy cập dựa trên Hash (Hash-based access control), bằng cách tính đến quản trị tài nguyên của thẻ thông minh chi phí thấp, một quy trình bảo mật đơn giản dựa trên hàm băm một chiều (one-way hash functions) sẽ được trình bày trong các nội dung sau. Thường thì sơ đồ này được thực hiện bằng phần cứng.
Kết quả là, mỗi bộ phản xạ nhận được ID riêng của nó, và một số thứ tự được kết nối với khóa chính trên kênh downlink. Là bước đầu của xác thực chung, bộ đọc lấy ID của bộ phản xạ. Với sự hỗ trợ của khóa chính, cấu trúc mã hóa đặc biệt của bộ đọc tạo ra khóa riêng của bộ đọc.
Giải pháp mật mã học có thể được sử dụng chống lại cả hai phương pháp kẻ tấn công. Giá trị dữ liệu sẽ được mã hóa, và kết quả kẻ tấn công không thể rút ra bất kỳ kết luận nào về nội dung ban đầu của nó. Mã hóa liên kết dữ liệu (Data link encryption) hoạt động trên cùng nguyên tắc. Trong trường hợp mã hóa tuần tự (sequential encoding), mỗi ký tự được mã hóa riêng lẻ, trong khi mã hóa khối (block coding) mã hóa bằng khối ký tự.
Bộ mã hóa luồng (stream encoders) là một nhóm thuật toán mật mã học mã hóa các ký tự của văn bản mở theo trình tự, nhưng bằng nhiều hàm số. Trước hết, một khóa ngẫu nhiên sẽ được tạo ra, sẽ là khóa chung giữa các bên trong trao đổi thông tin. Khóa sẽ có kết nối XOR với các ký tự của văn bản mở. Khóa ngẫu nhiên nên có độ dài ít nhất tương tự văn bản mở, do đó tấn công thống kê của các mẫu lặp lại có thể được dự đoán.