作为物联网的核心技术之一，射频识别（RFID）技术在现今的物流管理、货物和危险品的监控追踪管理、民航的行李托运等方面已经有相当成熟的应用，与此同时，RFID的安全问题也变得愈发重要。现有的RFID标签认证方式主要是通过阅读器读取标签的ID信息来识别标签，但是这种认证方式存在很多的安全隐患，比如攻击者利用非法阅读器，窃取标签ID等信息。
为了解决上述隐患，以往的方法分为两种，传统的加密方法和基于标签物理层信号特征的认证方法。由于被动式标签的结构比较简单，计算能力弱，无法支持复杂加密运算，而现有的研究表明，基于物理层信息的身份验证是一种有效的解决方案。基于物理层信息的身份验证是利用标签物理层信号的可区分性，提取标签的反向散射信号的特殊特征作为指纹，对标签进行可信的认证。然而，由于标签的物理层信号会被周围环境、移动的物体、设备噪声等因素引入的误差所干扰，当标签的指纹采集与身份验证处于不同的环境时，现有的基于物理层信号特征的标签认证工作便无法准确的判定标签的合法性。而在实际应用中，在不同的环境中对标签进行认证是必不可少的。
本文提出了一种基于物理层信号的、去除环境相关性的双标签可信认证方法，同时设计并实现了测试系统TwinToken。TwinToken系统是基于现有的通用软件无线电平台、商用RFID阅读器和被动式标签，并且兼容目前RFID标准和现有的RFID系统。TwinToken系统将一对标签看作一个认证令牌，将两个标签的射频信号之间的差异作为指纹提取的数据源。相比于利用单个标签的认证方法，双标签的认证不仅可以拓展物理层特征的空间，并且还能够消除由于共有的环境、设备带来的误差，解决了现有的物理层认证对环境敏感的问题。通过大量的实验表明，即使系统的环境和设备都发生了变化，TwinToken依然实现了较高的认证精度。