车联网是智能交通与智慧城市发展的重要部分,已经被陆续应用在人们的生活之中,它对交通安全和效率的影响也逐渐显现,车联网的发展已势不可挡。作为一个保障人们出行便捷和效率、与人们生活和安全休戚相关的巨大交互网络,车联网本身的安全问题也是不可忽视的,而认证正是安全中最基本而重要的一步。为了防止可能的安全攻击的出现,车联网下大量安全认证方案相继产生,它们大都基于“密钥是被完全安全地保留的”这个假设之上。然而,车联网环境的开放性使得密钥泄漏不可避免。很多方法被提出来应对密钥泄漏问题,平衡计算复杂度与安全性等各方面因素,密钥隔离成为了较理想的解决方法。本文中的密钥隔离机制将车辆私钥分为两个部分,车辆在协助设备的辅助下定期更新自己的密钥,以使得即使单个时间段的密钥泄漏也不会影响系统安全。本文完成的主要工作如下:第一、提出了一种密钥隔离安全的认证方案,主要适用场景为车联网下车辆和基础设施间的通信。车辆用户以临时密钥进行签名并将签名信息发送给路侧单元,通过方案中嵌入的路侧单元私钥与车辆用户公钥,路侧单元可以完成对车辆用户的认证。该方案引入密钥隔离方法,有效应对了密钥泄漏问题。方案以椭圆曲线上的点乘、点加等高效运算进行构造,替代了现有同类方案中耗时的双线性对操作,并实现了前向安全与后向安全性,抵抗重放攻击与中间人攻击。该方案的安全性基于离散对数困难问题,并在随机预言机模型下进行了证明。与其他同类密钥隔离方案相比,该方案在性能和安全上实现了较好的折衷。第二、提出了一种密钥隔离安全的可否认认证方案,主要适用场景为车联网下服务提供商将用户请求服务信息转发给第三方而导致用户隐私被暴露的情况。服务提供商有生成与车辆用户请求服务信息相同信息的能力,因此第三方无法确认消息的来源。该方案基于幂运算进行构造,在保证密钥隔离安全的同时,还实现了匿名性、可否认性、可追踪性和前后向安全等安全特性,有效保护了用户隐私。该方案在达到较高效率的同时还提供了更高的安全性。