射频识别(RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术。因为具有非接触、工作距离长、适用于恶劣环境、可识别运动目标等优点,RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。中国的RFID市场在今后数年将稳步增长。加快研发具有自主知识产权并与国际兼容的低成本RFID技术己成当务之急。由于RFID标签都能在远程被任意扫描,导致RFID系统很容易受到攻击,数据安全和隐私保密受到威胁。RFID系统的安全问题已成为人们关注的热点,研究低成本RFID系统的安全机制和实现技术已成为RFID安全技术研究的基本任务,也成为推广和应用RFID技术的关键问题。本文首先介绍了RFID系统的结构、工作原理、分类和技术标准,并深入研究了RFID的系统可能存在的安全和隐私问题,以及面临的安全攻击,并指出了RFID系统的安全需求。然后对目前常见的RFID安全机制进行了分析,指出了这些安全协议存在的优点和不足。并在此基础上分析了低成本RFID安全协议的研究情况,讨论了典型低成本RFID安全协议存在的主要缺陷和漏洞。本文在现有低成本RFID安全协议的基础上,设计了一种增强型的低成本RFID安全认证协议。新协议在读写器中加入了随机数发生器;在标签和数据库中中增加了访问计数器;采用ID动态刷新机制和双向认证模式。该协议不需对所有标签进行穷举搜索和散列计算,适用于标签数量大的RFID系统;解决了因动态刷新引起的数据同步问题。新协议能够有效抵抗非授权访问、假冒攻击、重放攻击、DoS攻击等安全攻击,在提高安全性的同时,提高了认证协议的可用性。最后,通过后端数据库的计算负荷大小的比较,验证了新协议中标签的穷举搜索问题得到解决,对改进后的协议的可行性分析和安全性能的理论分析表明,改进后的认证协议的安全性可以得到保证,而且可以在低成本RFID系统中得以实现。