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射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)读取信息方便快捷、识别速度快、动态实时通信，可以随时对物体进行追踪监控，是识别物体身份信息的一种重要工具。RFID广泛应用在供应链管理、交通管理、门禁防盗、工业应用等领域，RFID技术的推广和普及使我们生活变得更加便捷高效。但RFID无线通信方式的开放暴露等特性，使得RFID系统易遭受攻击者攻击，个人信息易被窃取泄露，从而给个人带来损失。因此我们在享受RFID技术给我们生活带来便利的同时，也强烈要求我们的个人隐私得到保护。所以在推广普及RFID技术的同时，如何保护用户的个人隐私是目前迫切需要解决的问题。 本文围绕基于逻辑运算的RFID隐私保护模型和协议，在综合分析已有的隐私保护技术的基础上提出了一个基于Applied pi演算的单步认证协议，并且运用概率分布设计了一个基于逻辑运算的RFID隐私保护模型PMPD以及满足该模型隐私保护性的ESPP协议，同时设计完成了相应的仿真实验。本文开展的主要工作包括以下几个方面: (1)概述了RFID系统的组成，讨论了现有的两类RFID系统隐私保护机制:物理机制和密码机制。然后从密码机制的角度分别综述了基于预言机的RFID隐私保护模型和基于逻辑运算的RFID隐私保护模型，并分别举例分析了各个模型的算法和特点，以及各模型之间的联系。 (2)针对单步认证协议便捷的身份认证特性，设计了一个基于Applied pi演算的单步认证协议，即RFID标签快速认证协议。该协议简化了认证过程，提高了协议的执行效率。该协议不仅花费较小的通信开销，同时还能抵抗重放攻击、窃听攻击和跟踪或位置隐私攻击。此外，我们用基于逻辑运算的Applied pi演算证明了该协议的隐私保护性，即不可跟踪性和前向安全性。 (3)针对基于逻辑运算的Applied pi演算只能证明单步协议的不足，本文新提出了一个适用于证明多步协议隐私性的RFID隐私保护模型PMPD。该模型是一种基于逻辑运算的RFID隐私保护模型，该模型用概率分布定义了RFID系统、攻击者，形式化了隐私。 (4)基于PMPD模型相应地提出了一个高效安全的隐私保护协议ESPP，并用PMPD模型形式化了ESPP协议，证明了该协议的隐私保护性。此外，该协议具有较高的运行效率和较好的安全性。 (5) EPC Global Class-1 Gen-2标准下的RFID标签存储空间和计算能力都很有限，因而当前众多的RFID协议无法在现有的硬件平台上实现。TinyOS核心程序小，适用于节点存储资源有限的情况，它还能运行较为复杂的函数计算。为使协议仿真能更接近实际运行，本文选择在TinyOS系统上进行ESPP协议的仿真实验，测试该协议的运行效率。