Hardware Task Scheduling for an FPGA-Based Mobile Robot in Wireless Sensor Networks
Tyrone Tai-On Kwok, Yu‐Kwong Ricky Kwok · 2012
Contents 14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 14.2 Related Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 14.2.1 General RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 14.2.2 Cryptography in RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 14.3 RFID Systems Using Universal Re-Encryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 14.3.1 Model and Operating Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 14.3.1.1 Key Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 14.3.1.2 Encryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 14.3.1.3 Decryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 14.3.1.4 Re-Encryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 14.4 Security Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 14.4.1 Attack Model 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 14.4.2 Attack Model 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 14.5 Proposed Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 14.5.1 Re-Encryption Protocol with a Check. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 14.5.1.1 Check of Re-Encryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 14.5.1.2 Attack Against Our Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 14.5.1.3 Re-encryption by a Trusted Third Party . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 14.5.2 Re-Encryption Protocol Using a One-Time Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 14.5.2.1 RFID Tag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 14.5.2.2 Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 14.5.2.3 Reader for Reading ID Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 14.5.2.4 Reader for Updating a One-Time Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 14.5.2.5 Generate One-Time Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 14.5.2.6 Re-Encryption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 14.5.2.7 Update One-Time Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 14.5.2.8 Analysis of the Proposed Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 14.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 14.1 Introduction A RadioFrequency Identification (RFID) tag is a small and inexpensive device that consists of an IC chip and an antenna that communicate by radio frequency. A radio communication device called as a reader emits a query to RFID tags and reads their ID. Some readers also transmit power to RFID tags when they emit a query. In this case, RFID tags do not have power supply. Therefore, RFID tags are expected to be used as a substitute for a bar code in the future [1-6]. In order to use as the replacement of the bar code, the cost of RFID tags is $0.05/unit, and tags are as small as 0.4mm × 0.4mm and thin enough to be embedded in paper [2,6-9]. For this reason, the processing capacity of a RFID tag is limited.