无线射频识别(radio frequency identification,简称RFID)技术是从上世纪八十年代兴起的一项非接触式自动识别技术。RFID技术目前被广泛应用于工业生产和日常生活的各个方面,但其在应用中还存在着不可忽视的隐患——缺乏安全机制,由于RFID系统的特点以及RFID设备的局限性,无法有效保护RFID标签中的数据信息。当前,RFID的安全性已经成为制约其大规模运用的重要因素。本文描述了RFID系统的基本组成和工作原理,分析了RFID系统所存在的安全隐患和隐私问题,并给出了RFID系统的安全需求。进而对RFID系统现有的安全协议进行了评估分析,指出其不足之处。在此基础上提出了基于密钥矩阵的RFID安全协议和基于随机Hash-Chain的RFID安全协议。基于密钥矩阵的RFID安全协议以提高安全协议执行效率为出发点,使用密钥矩阵来加密标签和阅读器之间传输的数据,并在认证后更新标签中密值,能有效抵抗多种攻击。基于随机Hash-Chain的RFID安全协议是对原有Hash-Chain安全协议的一种改进,有效地解决了原协议易受到重传攻击的缺陷,进一步加强了RFID系统的安全措施,保护RFID标签与读写器之间的数据交换。进而从协议安全性和执行性能两方面对两种RFID安全协议进行了详细的分析,并且和现有安全机制进行了比较。最后,在上述工作的基础上,给出了本文的贡献以及进一步的研究方向。