目前，物联网安全问题日益突出，逐渐成为其发展的瓶颈。一般来说，物联网的安全架构分为3个层次，即感知层的安全、传输层的安全和应用层的安全。感知层的安全是其区别于传统网络安全的地方，这是由终端系统资源受限的特点决定的，如受限的能量供应、受限的处理能力和受限的存储容量等，这使得传统的安全机制很难直接应用。因此在设计安全机制时，考虑和追求的不再是很高的安全级别，而是如何在资源受限的条件下提供适当的安全。本文围绕一类物联网终端系统的应用需求，从轻量级分组密码、轻量级Hash函数和身份认证等方面对物联网终端系统的安全机制展开研究，内容如下：从加密结构和轮函数上对轻量级分组密码算法CLEFIA-128进行改进。效率测试和分析表明改进后的算法的软件和硬件实现效率都有所提高。依赖性测试表明改进后的算法提前1轮实现了雪崩效应。差分、线性和不可能差分分析表明改进后的算法的安全性也有所提高。设计了一个轻量级的Hash函数CHF，以及其超轻量级版本U-CHF。在设计时，迭代结构采用Sponge结构，压缩函数采用改进后的CLEFIA-128算法。依赖性测试和安全分析表明，该算法能够满足轻量级Hash函数的安全需求。效率测试和分析表明该算法兼顾了软件和硬件实现的效率。设计了一种混合双向身份认证机制，在服务器认证终端身份阶段采用对称认证，在终端认证服务器身份阶段采用非对称认证。分析表明该机制兼顾了系统的安全性和效率。