射频识别（Radio Frequency Identification）是一种自动识别技术。这一识别技术能够实现同一时间对多目标的快速识别，且无需与这些目标进行接触。此外，它还能够对运动中的物体进行识别，并可在各种恶劣环境下进行工作。基于上述特点，目前RFID技术的应用涉及安防、物流、仓储、防伪、医疗、军事等领域。随着物联网、智慧地球等概念的提出，国家、企业等机构对物联网技术、RFID产业的推动使得RFID技术的应用领域正变得更加地宽阔。不过随之出现的问题也越来越受到人们的重视，比如成本问题、标准问题、安全问题。这些问题中，安全问题因涉及到隐私与利益而更加地受到重视。RFID安全问题一直都是研究的热点。虽然目前已经存在一些比较经典的RFID安全机制，但是，设计一个完备的、安全可靠的、成本与安全强度达到合理平衡的RFID安全方案仍然是一个充满挑战的课题。本文正是在这样的背景下开展研究的，主要内容为：（1）研究分析RFID系统面临的安全问题。在现有安全机制考虑的RFID安全问题的基础上，增加对后端服务器与读写器之间通信链路安全问题的考虑，完善了协议的认证过程。（2）研究RFID设备自身的硬件特点，将身份认证技术最新发展起来的基于硬件信息的认证方式应用于解决RFID安全问题，设计了RFID双因子身份认证协议。该协议在基本不增加现有基于密码技术的RFID认证协议成本的基础上，提升了RFID系统的安全性能。（3）采用BAN逻辑对协议的合理性与安全性进行了证明，证明结果表明所设计协议满足预期目标，是安全的、合理的。（4）通过将所设计协议与现有的几个具有代表性的RFID认证协议进行比较，体现了本文协议的优势。该协议能够抵抗各种常见的攻击手段。（5）对所设计协议进行了实验验证，结果表明所设计协议实际操作可行。