RFID技术作为一种无线信息感知技术,是实现普适计算——物联网的基础,其通信安全直接决定了物联网的安全性。目前,现有大多数RFID协议的安全性都是建立在简单异或或哈希运算的基础之上,其安全难以真正得到保证,而更加安全的传统加密算法由于RFID标签计算资源受限难以直接运用到RFID系统。因此,传统加密算法的轻量化研究及基于传统加密算法的安全协议的应用是提高现有RFID系统安全性的关键。为此,本文主要进行了如下的研究工作:(1)非对称加密算法ECC的轻量化研究。通过与几种广泛应用的轻量级算法的对比,证明了ECC具有良好的轻量化特性。研究了ECC的底层运算——点加和标量乘运算,运用2P+Q的快速算法,改进了传统的标量乘算法NAF算法和滑动窗口NAF算法,提高了NAF算法的运算效率,减少了滑动窗口NAF算法的预计算存储量,改进后的ECC算法体现出了良好的轻量化特性,更适合应用于资源受限的RFID系统。(2)基于改进ECC算法的RFID安全协议的研究。在改进算法的基础上,综合现有基于ECC算法协议的优缺点,提出一种新的RFID双向认证协议,经BAN逻辑和安全性分析,新协议具有良好的安全性和扩展性,通过与现有的几种基于ECC算法RFID安全协议的比较,新协议在计算开销和通信开销方面表现出了良好的综合性能(3)基于ECC算法的安全协议在物流供应链系统中的扩展应用研究。基于物流供应链环境中电子标签流动频繁的特点,引入status状态位,将本文所提的RFID认证协议进行了所有权转移扩展,扩展协议可以实现标签所有权的安全转移和回滚。同时,还研究了支持扩展协议的电子标签的编码设计,并且基于ER模型,设计了加密RFID系统的数据模型;对基于加密的RFID系统的核心模块进行了设计与实现,进一步验证了协议的有效性。