射频识别(Radio FrequencyIdentification, RFID)是一种无需直接接触的自动辨别技术，通过使用无线射频信号辨别目标对象并获得其相关信息。RFID技术以其精度高、适应能力强、抗干扰性强、操作简单快捷等优点而普遍应用于种种领域。与此同时，其自身的安全隐私问题也越来越突出，设计一个安全、高效的RFID认证协议具有深远的实际意义。本文首先针对常见的攻击方法和RFID系统的安全需求，在详细研究目前典型的RFID安全认证协议的基础上，提出了一种新的基于椭圆曲线密码系统(ECC)的RFID双向认证协议，该协议具有更高的安全性和执行效率。同时，我们对新协议的安全性进行了详细研究，在与其他典型RFID安全认证协议进行安全性对比的同时，使用BAN逻辑对新协议进行了形式化分析和证明。分析结果表明，新协议可以抵挡重放攻击、跟踪攻击、伪装攻击、拒绝服务攻击等常见攻击，并能够保证匿名性、机密性和前向安全性，满足了RFID系统的基本安全需求。最后，本文研究了影响椭圆曲线密码运算速度的关键-点乘运算，通过结合滑动窗口法和雅克比坐标表示法，给出了一种提高椭圆曲线密码运算速度的优化实现方案。在此基础上，我们在Visual Studio2010上对所设计的RFID安全认证协议进行了仿真实现，结果表明，新方案具有较好的实用性。