射频识别(Radio Frequency IDentification)系统是一种非接触式的自动识别系统,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。射频系统主要由标签、阅读器和后台服务器三部分组成。标签具有唯一的ID信息。读写器发出射频信号,标签凭借反应电流所获得的能量发送出存储芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信号。读写器获取标签数据后,将信息发送到后台服务器,后台服务器对数据进行处理。射频标签与传统的条形码、IC卡相比,具有传输数据率高、通信距离长和可靠性高、非接触、识读距离远、能同时读取多个标签等优点。目前,射频识别系统(RFID)无论在工业还是商业上都得到越来越广泛的应用。同时在物联网中也扮演的重要的角色。可以预见,在不久的将来,射频标签将替代条形码进入我们生活的方方面面。但是RFID系统在传输方式是基于无线通信,使得传送的数据容易被“偷听”。虽然射频标签越来越广泛的应用,但目前相关标准并没有相应机制保护信息安全,这也成为制约射频标签应用的关键问题之一。另外,由于在电子标签上,计算能力和可编程能力有限,因此,设计一种合适的算法来提供一个安全的通信与数据交互是至关重要的。本文首先对RFID系统中阅读器与标签的通信安全和可能受到的攻击进行了分析,阐述和比较了目前存在的安全协议的特性；在此基础上,分别基于重加密技术和低成本射频技术提出了椭圆曲线重加密协议和低成本交互验证协议。主要研究工作如下：(1)介绍了RFID的基本概念,并对RFID系统的组成部分、研究背景及其发展现状进行了相关综述。(2)对RFID系统的通信原理,相关标准进行了阐述。通过分析各标准,熟悉其通信验证过程。(3)分析了RFID系统中存在的安全问题和易受的各种攻击,特别是标签和读卡器验证过程中存在的隐私问题。描述了现有的各种RFID安全机制,并分析比较了它们的安全和性能。(4)提出了基于椭圆曲线重加密算法。根据该算法提出了一种RFID系统重加密安全协议。分析了该协议面对各种攻击时的安全性。(5)为满足在设计加密算法时尽量降低标签成本这一需求,提出了一种基于XTEA加密算法的低成本交互验证协议,并对该协议进行安全和性能分析。