Radio frequency identification (RFID) is a promising and widespread wireless communication technology for entity identification or authentication. By the emerging Internet of Things phenomenon, the use of RFID is densely augmenting in various daily life applications. However, RFID systems suffer from security and privacy issues. Recently, many researchers propose RFID authentication protocols based on elliptic curve cryptography (ECC) to efficiently mitigate the aforementioned concerns. In this work, we extensively examine the state-of-the-art RFID authentication protocols based on ECC in terms of security and performance. Some of these works claim that their protocols provide all general security and privacy properties. We revisit Vaudenay’s formal privacy model and show that they do not provide forward and/or backward privacy under this model contrary to their claim. Then, we propose a secure, privacy-preserving and efficient ECC based RFID authentication protocol. We also present a security and performance analysis of our proposed protocol and compare it to the existing relevant schemes in detail. Furthermore, we implement our proposal in a real RFID system to demonstrate its practicability. To the best of our knowledge, our proposed scheme is the most efficient ECC based RFID authentication protocol realized in a real-world environment that satisfies all common security and privacy features including backward and forward privacy.

射频识别（RFID）是一种用于实体识别或身份验证的有前途且广泛使用的无线通信技术。通过新兴的物联网现象，RFID在各种日常生活应用中的使用正在迅速增加。但是，RFID系统存在安全和隐私问题。最近，许多研究人员提出了基于椭圆曲线密码学（ECC）的RFID身份验证协议，以有效缓解上述问题。在这项工作中，我们从安全性和性能方面广泛研究了基于ECC的最新RFID身份验证协议。这些作品中的一些声称它们的协议提供了所有常规的安全性和隐私性。我们重新审视了Vaudenay的正式隐私模型，并表明他们在此模型下并未提供与他们的主张相反的前向和/或后向隐私。然后，我们提出了一种基于安全，隐私保护和高效ECC的RFID身份验证协议。我们还对提出的协议进行了安全性和性能分析，并将其与现有的相关方案进行了详细的比较。此外，我们在真实的RFID系统中实施我们的建议，以证明其实用性。据我们所知，我们提出的方案是在现实环境中实现的最高效的基于ECC的RFID身份验证协议，该协议满足所有常见的安全性和隐私功能，包括后向和前向隐私。我们还对提出的协议进行了安全性和性能分析，并将其与现有的相关方案进行了详细的比较。此外，我们在真实的RFID系统中实施我们的建议，以证明其实用性。据我们所知，我们提出的方案是在现实环境中实现的最高效的基于ECC的RFID身份验证协议，该协议满足所有常见的安全性和隐私功能，包括后向和前向隐私。我们还对提出的协议进行了安全性和性能分析，并将其与现有的相关方案进行了详细的比较。此外，我们在真实的RFID系统中实施我们的建议，以证明其实用性。据我们所知，我们提出的方案是在现实环境中实现的最高效的基于ECC的RFID身份验证协议，该协议满足所有常见的安全性和隐私功能，包括后向和前向隐私。