近年来,物联网(Io T)技术不断发展,已经广泛应用于交通管理、物流运输、图书管理和医疗环境等领域,在给人们带来高效和便捷的同时,其面临的安全和隐私问题也不容小觑。射频识别(RFID)技术作为物联网感知层的核心技术之一,依靠射频信号完成特定对象的自动识别,可以迅速地进行对象位置追踪和数据交换。为了实现RFID的身份认证等功能,确保敏感数据的隐私性,学者们给予了高度的重视。但是由于RFID系统环境的资源受限,一些满足安全需求的协议无法适应如此严苛的环境,同时高轻量级的协议又不能很好的保证协议的安全和隐私。针对上述问题,经过对现有RFID方案的深入研究后,本文提出了一个适用于大规模标签环境的基于椭圆曲线密码体制(ECC)的RFID双向认证方案,并在其基础上设计了一个无可信第三方(TTP)的RFID单标签所有权转移方案。具体而言,本文的主要工作如下:(1)方案一根据RFID系统的认证模型,结合异或操作,构造了一个基于ECC的RFID双向认证方案,实现了标签和阅读器的双向身份认证。该方案采用ECDSA数字签名机制,代替传统方案中的密钥搜索机制,通过签名验证结果和临时密钥解密结果的一致性比对,验证标签身份信息,减少了服务器在后台数据库线性搜索的步骤,提高了方案效率。适用于灵活性高、扩展性好的移动阅读器环境。通过安全性分析和实验仿真,表明本方案可以保证前向隐私安全和抗重放攻击、抗假冒攻击等安全要求,同时相较于其他同类型方案,阅读器的存储需求达到常量,标签端也有更少的存储需求和更小的计算开销。(2)方案二在方案一的基础上进行扩展,考虑到标签生命周期内所有权变更的问题,提出了一个基于ECC的RFID单标签所有权转移方案。在原所有者和目标标签完成双向认证后,执行所有权转移协议将标签所有权信息传送给新所有者,再通过密钥更新协议完成新所有者和目标标签间的内容同步更新,实现所有权转移功能。该方案不需要TTP将目标标签的所有权从原所有者过渡给新所有者,通过三者间的通信可直接实现密钥更新,减少了通信步骤。通过安全性分析和实验仿真,表明本方案可以在本文描述的安全模型下保证前向隐私安全和后向隐私安全,可以抵抗中间人攻击、去同步攻击等恶意攻击,同时相较于其他同类型方案,标签端有更少的存储需求和更小的计算开销。