Comparison of Digital Watermarking Methods for an Id Authentication System
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Fecha
2018-07
Autores
Aguirre-Ramos, Francisco J.
Caamaño-Salgado, Víctor M.
Título de la revista
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Editor
ITESO
Resumen
Descripción
Current radio-frequency identification (RFID) card authentication systems are not secure enough to fight the latest and most novel hacking methods. Poor software implementations, outdated cryptography algorithms and faulty hardware are just some of the most common ways of exploiting these systems. Research in the field of image processing and cryptography suggests that an additional authentication layer based on digital watermarking could help improve the level of security of traditional RFID cards. Unfortunately, not all watermarking methods can be implemented in an embedded device, such as the one used for RFID card systems. The aim of this work is to provide a comparison among different digital watermarking techniques that can be used to add the extra security layer required by the basic RFID card authentication systems. In this work, two widely known methods proposed by Kang et al. in 2010 and 2003, were selected as the basis to create a comparison framework for their implementation in an embedded device. Important elements such as algorithm complexity and memory occupation were measured and analyzed in order to select the best candidate for an RFID card system. The method proposed by Kang et al. in 2010 represented the option with lowest algorithmic complexity and less memory footprint, indicating that this method is the most suitable for its implementation in an authentication system.
Los métodos de autenticación basados en tarjetas con tecnología RFID (del inglés, radiofrequency identification) no son lo suficientemente seguros para contrarrestar las técnicas de hackeo más novedosas y actuales. Implementaciones deficientes, algoritmos de criptografía obsoletos y errores de hardware son solo algunas de las formas más comunes para vulnerar este tipo de sistemas. Investigaciones en el área de procesamiento digital de imágenes y criptografía sugieren que una capa adicional de autenticación basada en marcas de agua digitales podría ayudar a incrementar el nivel de seguridad de las tarjetas RFID tradicionales. Desafortunadamente, no todos los métodos de marca de agua digital pueden ser implementados en un sistema embebido como el usado en los sistemas de tarjetas RFID. El objetivo de este trabajo en proveer una comparación entre diversas técnicas de marcas de agua digital que pueden ser usadas para proveer una capa de seguridad extra a los sistemas de autenticación basados en RFID. En este trabajo, dos métodos ampliamente conocidos propuestos por Kang y Cols. en el 2010 y 2003, fueron seleccionados como base para crear un marco de comparación para su implementación en un sistema embebido. Elementos importantes como complejidad algorítmica y ocupación de memoria fueron medidos y analizados para elegir el mejor candidato para un sistema de tarjetas RFID. El método propuesto por Kang y Cols. en 2010 representó la opción con la complejidad algorítmica más baja y menor ocupación de memoria, con lo que indicó que este método es el más apto para su implementación en un sistema de autenticación como el deseado.
Los métodos de autenticación basados en tarjetas con tecnología RFID (del inglés, radiofrequency identification) no son lo suficientemente seguros para contrarrestar las técnicas de hackeo más novedosas y actuales. Implementaciones deficientes, algoritmos de criptografía obsoletos y errores de hardware son solo algunas de las formas más comunes para vulnerar este tipo de sistemas. Investigaciones en el área de procesamiento digital de imágenes y criptografía sugieren que una capa adicional de autenticación basada en marcas de agua digitales podría ayudar a incrementar el nivel de seguridad de las tarjetas RFID tradicionales. Desafortunadamente, no todos los métodos de marca de agua digital pueden ser implementados en un sistema embebido como el usado en los sistemas de tarjetas RFID. El objetivo de este trabajo en proveer una comparación entre diversas técnicas de marcas de agua digital que pueden ser usadas para proveer una capa de seguridad extra a los sistemas de autenticación basados en RFID. En este trabajo, dos métodos ampliamente conocidos propuestos por Kang y Cols. en el 2010 y 2003, fueron seleccionados como base para crear un marco de comparación para su implementación en un sistema embebido. Elementos importantes como complejidad algorítmica y ocupación de memoria fueron medidos y analizados para elegir el mejor candidato para un sistema de tarjetas RFID. El método propuesto por Kang y Cols. en 2010 representó la opción con la complejidad algorítmica más baja y menor ocupación de memoria, con lo que indicó que este método es el más apto para su implementación en un sistema de autenticación como el deseado.
Palabras clave
Data Hiding, Embedded Systems, Steganography, Cryptography, Watermarking
Citación
Aguirre-Ramos, F. J.; Caamaño-Salgado, V. M. (2018). Comparison of Digital Watermarking Methods for an Id Authentication System. Trabajo de obtención de grado, Especialidad en Sistemas Embebidos. Tlaquepaque, Jalisco: ITESO.