物联网作为下一代信息技术,与5G通信技术的结合为智慧城市提供了可靠的解决方案,目前在智能家居、智慧医疗、智慧工厂等方面已得到了广泛的应用。随着物联网技术各种新的应用场景不断提出,RFID技术作为物联网中身份认证识别的关键技术,也面临着更多的需求和挑战。在RFID系统中,标签与阅读器间的无线通信实现了高效的非接触式的自动识别,同时,一些集成了传感器的标签还具有感知和收集信息的能力,使得设备的实时控制和状态监控成为了可能。近年来,随着物联网的发展,大规模的RFID系统在物流运输,港口贸易,远洋运输中得以实现和部署。但是,由于无线信道的脆弱性,标签和阅读器间的无线通信易于遭受各种恶意攻击,同时,大规模的RFID系统中使用传统认证协议对海量标签进行认证所耗费的时间过多,导致整个RFID系统效率降低。在本文中,我们首先对大规模RFID应用场景的安全和效率以及标签成本需求进行了研究,并介绍了已有的相关RFID认证协议,研究已有协议在应用到大规模RFID系统中存在的缺陷和不足。为了满足大规模的RFID系统对大数目标签的高效安全认证,我们提出了两种适用于大规模RFID系统的批量认证方案。第一种基于置换矩阵加密的批量认证方案利用置换矩阵对标签秘密信息进行加密,降低标签运算复杂度,提高认证效率。同时通过后台服务器和阅读器利用各自解密出的标签秘密信息比对来判断标签合法性,减少了后台服务器的数据库检索时间消耗。后台服务器利用置换矩阵的性质对标签进行批量认证,进一步提高了认证效率。第二种基于齐次线性方程组解性质的批量认证方案中,每个标签的对秘密信息进行加密的密钥都是后台服务器存储的齐次线性方程组对应的解,后台服务器利用齐次线性方程组的解的和仍为方程组的解的性质实现对标签的批量认证,减少后台服务器与阅读器之间的通信开销。与传统的逐个标签认证方式相比缩减了大量认证时间的同时,本方案还实现了标签合法身份的动态添加与撤销功能。我们对认证方案进行了安全性分析和BAN逻辑证明,本文所提出的两个批量认证方案均满足大规模RFID系统的安全性要求。同时对标签性能的仿真结果表明我们设计的认证方案认证时间更短,标签成本更低,更适用于大规模RFID系统。