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近年来,阅读器芯片可以集成在移动终端(如手机中),阅读器和后台数据库之间的通信安全不再属于传统的网络安全研究范畴,无法满足传统RFID认证协议的假设条件:阅读器与后台数据库之间为安全通信。因此需要设计适用于移动RFID的认证协议。RFID认证协议主要有三方面要求:安全性、高效性和低成本,为了平衡这三方面的需求,RFID系统主要采用Hash函数加密通信信息。RFID中广泛使用的EPC编码为256位,uCode编码仅为128位,而MD5和SHA-1的分组长度均为512位,因此会降低系统效率。为了提高RFID系统运行效率降低系统成本,需要设计适用于RFID系统的Hash函数。本学位论文主要完成两方面的设计:新单分组散列函数(NSBH)和移动RFID认证协议。NSBH算法在原有Hash函数算法的基础上进行改进,确保NSBH算法的安全性与高效性。首先,NSBH算法在消息预处理阶段加入随机数并进行信息扩展,消除原始信息的规律性,增强分析难度。其次,在循环中修改算法的轮函数并简化运算,消除函数对称性并提高运行效率。移动RFID认证协议包括两个:ILAP和ILWAP协议。ILAP协议仅采用Hash函数、异或运算等轻量级加密函数对信息进行加密,使协议满足各方面的需求。ILWAP协议在标签和阅读器之间采用轻量级加密函数,保证标签的低成本需求,在阅读器和后台数据库之间运用对称加密算法,降低了后台数据库的运算量。本学位论文运用Java语言对NSBH算法进行程序实现并与原有算法作对比,实验结果显示NSBH算法的运行效率比MD5平均提高了8.81%,比SBH-256算法提高了1.11%,并且由于NSBH算法引入随机数并保留了MD5的逻辑结构与最终输出长度,因此能提供很好的安全性。运用BAN逻辑对ILAP和ILWAP协议进行安全性验证,结果显示两种协议具有很好的安全性。与其他协议对比可知ILAP和ILWAP协议可以在保证安全性的同时提高运行效率,降低系统成本,具有很好的实用价值。