射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是这几十年来发展速度快,很有前途的一项自动识别技术。它具有效率高、识别速度快、可靠性好、非视距识别和能够工作在恶劣环境等优点,被大量应用在数据收集和产品识别等领域。目前,安全认证协议与标签防碰撞算法已经成为RFID领域的两个重要的研究方向。在RFID系统工作环境中经常会出现多个读写器以及大量标签的情形,往往会导致标签与标签之间的信息产生相互干扰,这种干扰称之为碰撞。而防碰撞算法就是为了解决读写器能够同时成功识别多个标签,而且标签之间不会产生信号干扰。在保证算法的复杂度较低和存储数据较少的情况下,尽量地减少读写器识别时间,提高系统吞吐量,是标签防碰撞算法研究目标。同时随着RFID技术得到了不断发展和广泛应用,系统的安全与用户隐私是一个不容忽视的问题。所以要设计一些安全性好、复杂度低的安全认证协议已经成为射频识别领域中值得关注的课题之一。本文对射频识别技术中的两项关键技术——防碰撞算法和安全协议进行研究。文章主要工作包括:1、本文设计了基于码分多址的关键技术和分组动态帧时隙Aloha(GDFSA)相结合的防碰撞算法。新算法在利用GDFSA算法防碰撞机制的同时采用扩频技术使得读写器能够同时识别多个标签。仿真结果表明新算法与传统的标签防碰撞算法相比,系统的吞吐率得到了提高,加快了读写器识别大量标签的过程。2、针对改进的LMAP+的安全认证协议不能够抵抗跟踪攻击和完全泄露攻击的问题,本文设计了一种融合物理不可克隆函数(PUF)的新轻量级认证协议。通过仿真和理论分析表明新协议能够抵制追踪攻击、完全泄露攻击和标签克隆攻击等其他一些攻击方法。3、现有的防碰撞算法和安全认证协议这两项关键技术的研究往往是作为两个独立的研究课题,本文将防碰撞算法和安全认证协议这两项关键技术进行融合设计出新的协议。新协议是将码分多址技术和安全认证协议进行融合,理论和仿真表明新协议既具有一定的防碰撞能力也能够实现安全认证。