中间人攻击是一种发生在合法参与方通信过程中的攻击手段,敌手隐藏在多个受害者之间,利用欺骗、冒充等手段截取信道中的数据,进而破坏数据的机密性、完整性和可用性。这种类型的攻击由来已久,理论上能够发生在每一次的信息交互过程中,随着以第五代通信技术为首的信息技术不断发展,这种攻击的发生将会变得越来越普遍,所造成的危害也会越来越大。针对上述问题,本文重点聚焦门限群签名应用系统、DHCP协议和DNS服务背景下抗中间人攻击的轻量化安全技术研究。主要工作内容如下:（1）为了应对门限群签名应用系统在使用过程中遇到的中间人攻击问题,以及提高在5G环境下的安全性和效率,提出一个轻量的解决方案。核心思想是通过引入消息令牌和动态身份,提高认证信息的新鲜性,加大敌手攻击难度;同时精简参与各方的交互次数,并将部分计算任务迁移至服务器,减少成员部分计算开销。经过安全分析,所提方案可抵抗包括重放攻击在内的多种中间人攻击类型;经过性能分析,所提方案比同类方案减少了两次与可信中心的交互,签名占用空间缩小30%,具有更短的执行时间,适用于5G网络下的资源受限设备。（2）为了应对DHCP协议在使用过程中遇到的中间人攻击问题,提出一个轻量的解决方案。引入公钥密码技术,设计新的密钥协商算法产生相关密钥,以减轻密钥存储负担。继而,在该算法基础上提出安全方案,通过参与方的双向认证防范攻击行为,构造符合协议规范的数字签名确保消息来源。经过安全分析,该算法可有效抵御中间人攻击以及其它常见攻击类型;经过实验对比,所提方案较同类型方案具有更好的性能表现,且可同时兼容DHCPv4与DHCPv6。（3）为了应对DNS服务过程中遭遇的中间人攻击问题,提出一个轻量的解决方案。基于椭圆曲线离散对数问题设计无证书签名算法,算法通过密钥生成中心参与产生签名者公钥,在可验证身份的同时有效缓解密钥管理问题。接着,将该算法运用于DNS服务过程提出新的安全方案,利用签名技术对查询结果进行签名,保证消息的完整与可靠。在随机预言机模型下,证明了签名的不可伪造性;经过性能对比,所提方案较于同类型方案具有更高的执行效率。