随着电子标签在各个行业的不断应用,标签身份安全认证的重要性更加突出。本文针对无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统安全认证时面临的各种问题进行总结,重点针对现有的轻量级RFID双向安全认证协议进行研究。文章分别从安全性、轻量级两个角度针对标签功耗、计算量、存储量和双向性进行研究,改进了轻量级LMAP++(Lightweight MTAAuthentication Protocol++)双向安全认证协议,解决了标签的去同步攻击问题和被定位追踪的问题。在此基础上,提出了基于PRESENT算法的轻量级LSAPP(Lightweight Security Authentication Protocol PRESENT)双向安全认证协议,解决了密钥更新不同步问题。具体工作如下:(1)针对RFID系统认证安全问题进行研究。具体针对轻量级LMAP++协议中标签位置信息泄漏问题,提出了一种基于随机数的改进方案。同时,针对LMAP++协议去同步攻击问题,修改了LMAP++双向认证模型,增加一个确认信号的认证步骤,解决了去同步攻击的问题。最后证明了基于提出的随机数的改进的LMAP++协议能够抵抗位置追踪攻击,也能抵抗同步攻击,保证了标签与读写器之间双向认证的安全性。(2)针对RFID系统认证的轻量级问题进行研究。引用改进的轻量级PRESENT优化算法,通过缩减PRESENT加密算法加密轮数的方式,使算法更加轻便,执行消耗大大降低。同时对PRESENT算法中S矩阵和T矩阵进行优化设计,降低了计算复杂性,进而降低了标签的功耗。在标签认证时,使用改进的轻量级PRESENT算法,能够实现标签与读写器之间认证的轻量性。最后,针对RFID系统认证协议双向安全问题,以轻量级LMAP++协议的双向安全认证模型为基础,设计一种基于PRESENT算法的新型双向认证模型,并为该模型下的协议命名为LSAPP协议。该模型充分考虑标签的计算能力和存储能力,在保证RFID系统认证协议轻量级条件下,确保协议的双向安全性。对轻量级LSAPP双向安全认证协议进行仿真实验,通过实验结果分析LSAPP协议的安全性、功耗性、抵抗攻击性。验证LSAPP协议比LMAP++协议更具优越性,并通过对比分析,从安全性、适应性、功耗性、抵抗攻击性四方面说明该协议的实用价值。