可信物联网是在物联网的基础上深度融合可信计算技术,实现信息世界与物理世界的可信可控可扩展交互。研究作为物联网基石的RFID技术的安全性,具有较高的意义和应用价值。RFID技术是物联网感知层的核心,通过非接触方式完成自动识别和数据交换,无需人为操作即可实现物品间的实时信息传递。RFID系统电子标签存储资源有限、计算能力较弱,与读写器的通信链路处于开放环境,因此容易遭到针对信道的攻击,也可能遭到系统内部的假冒攻击。信息安全问题已经成为制约物联网发展的主要矛盾,根据不同应用环境、结合实际需求,本文对RFID安全认证协议进行了研究,主要工作包括以下三个方面:(1)针对硬件资源贫乏和安全要求较低的射频识别系统,在分析相关RFID轻量级安全认证协议的基础上,将时间戳的单调递增性、哈希函数的抗碰撞和抗篡改特性相结合,提出了一个基于时间戳和哈希函数的轻量级双向安全认证协议。根据GNY语法和规则进行逻辑分析,从理论上证明了协议。然后分析了协议的安全性,可以抵抗常见的重放、窃听、跟踪等攻击类型,且具备前向安全。同时考虑到电子标签的限制因素,定量分析了协议中标签端的存储需求和计算量,可满足低成本RFID系统的使用需求。(2)针对硬件资源丰富和安全要求较高的射频识别系统,将密钥矩阵与密钥阵列相结合,加入密值同步更新检测标识,利用云服务器强大的存储和计算能力,提出了一个基于密钥阵列与密钥矩阵的重量级云端安全认证协议。通过矩阵数值实验,在Matlab环境中编写了求解模p逆矩阵的函数并完成相关加解密运算,验证了标签端和云端服务器中关键数据的状态转换。然后对协议的安全性做了分析,不仅能抵抗篡改、重传、伪造等多种常见攻击,还能阻止来自系统内部的攻击。同时,对协议在整个认证过程中的的计算量说明,该协议在同级别安全认证协议中计算资源消耗相对较低。(3)为研究安全认证协议的工程应用,选择了支持三通鉴别(3 Pass Authentication)协议的射频芯片和标签,基于此设计并实现了一个典型的RFID嵌入式应用系统—电子钱包系统。根据该系统的功能需求和芯片的技术要求,在Keil uVision5集成开发环境中实现了控制处理程序设计、三通鉴别协议和防碰撞算法,并完成固件编制,同时在Visual Studio2010环境下实现了系统的上位机控制软件开发,为RFID嵌入式应用系统的研究打下基础。