无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)作为移动互联网和物联网的关键技术,被广泛的应用于门禁、交通、物流、医药和支付等各个方面,特别是集成传感器的RFID系统已成为当今社会的研究热点。然而,保证RFID系统在传输信息过程中的安全也显得愈发重要,在标签芯片中增加轻量级的安全加密算法既可以保证数据的安全性,也可以满足RFID标签小面积低功耗的设计要求。本文分析了SM4算法在RFID系统中应用的可行性,对SM4算法做了详实的研究分析。然后将SM4算法RTL级实现、优化、仿真验证后应用于RFID系统中的读写器与标签之间的三重认证中。本文设计了一款高频数字基带控制器,给出了该基带控制器的架构,完成了状态机设计和各模块的RTL级实现,并以轻量级为目标对其进行了优化。该数字基带控制器能兼容ISO/IEC14443 TypeA基础指令。在符合协议规范的基础上,本文也设计了基于SM4算法的认证指令和读温度传感器数据的扩展指令。本文最后对数字基带控制器进行了功能仿真和FPGA平台验证,并对集成温度传感器指令的数字基带控制器综合,在SMIC 0.18?m工艺下综合后的数字核面积为0.125mm~2,用PTPX进行功耗分析得到功耗为70?W,布局布线后最终数字基带核的版图面积为0.42mm~2。