作为网络通信中的热门研究领域,组播通信提供了一对多的服务机制,即由一个特定的发送者向多个接收方发送组播报文。在组播通信中,最重要的是如何对组播报文进行加密保证消息的安全性,常用方式是构建安全高效的组密钥管理方案。此外,组播通信中会出现组内成员变化的情况,因此密钥生成中心需要更新组密钥,来满足动态环境下的安全性要求。集中式组密钥管理方案是密钥管理中的常见类型,在该方案中,依赖于可信任第三方管理整个群组。其基本思想是:合法授权成员能够计算出组密钥,若有成员加入或退出时,组密钥随即更新,使得新加入的成员无法获取旧的组密钥,已离开的成员无法访问新的组密钥。本文主要研究安全组播通信场景下的集中式组密钥管理方案,现存的方案主要存在以下问题:（1）方案构造复杂,选取参数多,计算和存储成本较高;（2）方案安全性能差,无法满足前向/后向安全要求和抵抗合谋攻击。基于密码学理论,本文构造了不同组播场景下的组密钥管理方案,并对方案进行扩展。具体如下:（1）构造了基于中国剩余定理的动态组密钥管理方案,该方案将组密钥更新阶段的计算复杂度降为O（1）,且任意组成员仅进行一次模运算即可恢复出组密钥。此外,该方案能够抵抗差分攻击和合谋攻击,保证了动态环境下的前向/后向安全。（2）受秘密共享的启发,本文提出了基于插值多项式的组密钥管理方案,然后对方案进行扩展。通过调整公布消息的长度,构造了可变门限的组密钥管理方案,且门限t的大小由密钥生成中心控制。即使t-1个成员合作,他们也无法恢复组密钥。此外,这两个方案都是无条件安全的,不依赖任何数学假设。（3）提出了基于访问多项式的动态组密钥管理方案,且访问多项式的构造不涉及对私钥的加密操作。从计算开销角度,组密钥更新阶段的计算复杂度是O（1）;从存储开销角度,任意组成员始终只需存储一个私钥,故该方案是轻量级的。分析结果表明:在n-1个组成员合谋的情况下,也无法窃取另一个组成员的长期私钥。