射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术已经在社会生活的物流管理、门禁、智能识别等方面有着广泛的应用,极大地便利了人们的生活。然而随着RPID技术的不断发展,其带来的安全威肋和隐私问题也越来越引起更多的关注。RFID安全问题已被公认为是阻碍这项技术进一步发展的最大瓶颈之一。本文针对RFID标签的安全性进行分析和研究,提出了增强ISO 18000-6C协议安全性的安全方案,并完成了标签芯片的电路实现、流片和测试验证。在协议层,分析了现有ISO 18000-6C协议,指出其在新的应用中可能面临的安全威胁；并提出了基于相应的安全方案；该方案中的标签/读写器双向认证协议能够有效防止跟踪、伪造、非法访问和篡改等风险,基于第三方的密钥分配管理方案可以有效地提高整个系统的安全性；读写器和标签之间的数据通信采用了基于改进的分组密码输出反馈模式(OFB)的加密机制,不仅提高了数据流的加密效率,还实现了密码算法模块的复用以达到降低芯片成本的目的。在电路设计方面,选择了适合低成本、低功耗应用的状态机架构,并进行了时序和功耗方面的优化：标签安全模块以一个低功耗、低成本的AES算法模块为核心,为标签安全协议提供可靠的硬件支持。在系统实现方面,本文对标签安全基带进行了FPGA功能验证,并在SMIC0.13 EE工艺上完成了整个标签芯片的ASIC实现和流片(包括射频部分)。芯面积为1×1.2mm2,其中数字基带的面积为0.7×0.3mm2。仿真和验证结果表明该标签芯片能实现标准ISO 18000-6C协议功能和安全性增强的ISO 18000-6C协议功能,达到了预期目标。