射频识别技术（Radio Frequency Identification）是一项从八十年代开始逐步走向成熟的自动识别技术。与其它自动识别技术相比,RFID技术以其特有的无接触、抗干扰能力强等优点逐渐成为自动识别技术中最受欢迎的技术之一,并被广泛地应用于各个领域。随着射频识别系统的推广和发展,它的安全问题也逐渐引起了人们的关注。由于在最初的射频识别系统应用设计和开发过程中,没有考虑安全问题,导致目前安全问题日益凸显。这已经成为制约射频识别系统应用的重要因素。为了将来能够更好地解决系统中存在的安全问题,本文首先对现有的几种主要攻击手段进行了说明,在此基础上,分析了系统各组件中存在的脆弱性,并为系统建了攻击者模型和安全模型。另外,在射频识别系统中,身份认证是系统安全的第一道屏障,也是实施访问控制的基础,对整个系统的安全具有十分重要的作用,因此本文接着对现有几种主要的基于Hash函数的RFID认证协议从安全性、所占用的存储空间和认证所需计算量三方面进行了详细地分析,并提出一种改进协议,经过对比,说明此改进协议在安全性与高效性的综性能方面优于其它协议,并且更适合应用于拥有大量电子标签的射频识别系统。然后本文利用BAN逻辑,对改进协议进行形式化分析,从而证明其安全性。最后使用Visual C⁺⁺实现改进协议与分布式RFID询问─响应协议的软件模拟,并对他们的无错执行时间进行测试与比较,从而说明改进协议在高效性方面的优势。