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射频识别技术(RFID：Radio Frequency Identification)是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递，并藉此信息来达到识别目标的技术。目前，RFID技术正在以其独特的优势逐渐应用于世界各个角落，这也给RFID技术的研究和开发提出了更高的要求。
为了满足超高频电子标签低功耗、小面积的要求，本文在深入研究EPCGlobal C1G2标准的基础上，设计了超高频射频识别电子标签数字基带处理器。综合考虑标签输入数据解码性能、输出数据速率和功耗的要求，探询出标签基带处理器的最低工作时钟频率为1.64MHz。采用门控时钟管理机制、分布式译码、流水线结构等一系列降低系统瞬时功耗的方法，消除尖峰功耗，使功耗在整个工作时段平缓均匀分布，整个结构采用0.18μm CMOS工艺设计，综合后电路规模为7280门。
本文针对超高频电子标签的安全性进行了研究与设计。通过分析现有的各类超高频RFID的安全加密算法的优缺点，结合RFID设计中的安全分级思想，提出了一种面向RFID应用的AES算法结构。该结构通过改变AES算法每轮中的行移位、字节替换和密钥加运算的执行顺序，将算法执行效率提高了30％左右；通过采用基于有限域的组合逻辑替代查找表方法，并重新设计存储器，减小了硬件电路的开销，电路规模为3850门。分析AES等分组加密算法的密钥表安全性，提出一种基于混沌动力学模型的加密算法种子密钥表生成方法，生成的密钥表可以应用于安全等级要求较高的RFID系统中。
为了提高超高频RFID系统的安全性，本文在研究针对RFID的各类安全协议的基础上，结合混沌理论的伪随机序列生成方法，提出一种基于混沌序列的Hash函数生成算法。该算法具有良好的单向性、初值敏感性，在硬件资源和安全性能两方面满足了超高频RFID系统的安全认证要求。结合该算法，本文提出了一种新的分布式RFID询问-应答认证协议，新协议具有效率高、安全性和隐私性好等优点，在安全级别要求较高的超高频RFID领域具有一定的应用价值。