随着物联网技术的快速发展,物联网设备已经广泛应用于人们的生活之中。人们可以远程访问各种物联网设备,不仅提高了人们的工作效率,而且使人们的生活更为便捷。物联网技术为人们生活带来便捷的同时,所产生的安全问题也越发引起人们的关注。现如今,越来越多的物联网设备部署在个人家庭和公共环境之中。传感器设备可以持续收集人们所想要的各种信息,但是这些信息中可能包含个人或企业的重要敏感信息。如果这些隐私数据被恶意攻击者获取,可能会对整个社会造成巨大的损失。身份认证是保护数据安全的第一道防线,通过身份认证技术对敏感数据地访问进行控制,可以有效地防止敏感信息的泄露。但是,由于物联网设备的计算能力和存储空间受限,传统的认证方案已经不适用于物联网设备。近些年来,人们提出了许多适用于物联网环境下的轻量级认证方案。轻量级认证方案具有计算量低,认证过程简单等特点,更适用于物联网设备。针对以上的问题和挑战,本文系统性地研究和分析了近些年现有应用于物联网环境下的轻量级身份认证方案,并完成了以下工作:1.发现Banerjee等人在2018年提出的一个在无线传感器网络下基于智能卡的身份认证方案容易遭受假冒攻击,不能满足他们所宣称的安全性,并对Banerjee等人的方案做出了改进。通过安全分析,改进的身份认证方案解决了Banerjee等人方案的无法抵抗假冒攻击的缺点。2.发现Zhou等人在2019年提出的一个在分布式云计算环境下面向物联网设备的认证方案容易遭受拒绝服务攻击,并提出了一个在云计算环境下用于物联网设备的三因素轻量级认证方案。新方案在用户验证阶段使用了用户的生物特征,减少了控制服务器的运算量。通过安全分析和计算量比较,新的三因素认证方案克服了Zhou等人方案无法抵抗拒绝服务攻击的缺点,且计算成本更小。3.发现Gupta等人在2019年提出的一个用于可穿戴设备轻量级的匿名用户认证和密钥共识方案容易受到离线猜测攻击、会话密钥泄露攻击和假冒攻击。本文提出了一个新的云计算环境下用于可穿戴传感器设备的轻量级认证方案,通过在Dolev–Yao安全模型和BAN逻辑证明,新的认证方案可以抵抗已知常见攻击。通过和其他相关方案比较,具有计算量小的优势。