伴随5G通信、物联网等技术的发展,智能交通已成为交通技术的发展趋势。在智能交通场景下,车辆与路边设施实时交换交通数据,为无人驾驶等技术提供数据基础,同时也有助于提高交通安全、缓解交通拥堵。但智能交通技术目前仍存在很多安全问题。隐私泄露是其中的主要安全风险之一。现有隐私保护方案多基于中心化架构,涉及复杂度较高的运算或需配置高成本的防篡改设备,存储开销大,且较少考虑低密度区域如何实现预期的隐私保护。针对以上问题,本文开展了如下研究:(1)提出了面向智能交通场景的安全高效的联盟链Trans Chain,缓解中心化方案存在的数据篡改、单点故障等安全威胁及现有区块链的安全和效率问题。一方面,Trans Chain分布式冗余存储的特性可以抵抗数据篡改攻击。另一方面,与现有区块链不同,本文通过密码抽签算法随机确定Trans Chain上每笔交易的背书节点,以避免针对背书节点的定向攻击并均匀地分摊背书任务,提高了背书的安全性和效率;同时,本文设计即时性交易处理的共识方案,允许交易在共识排序后被实时发送至提交节点,降低交易上链的时延,提高了链上数据的时效性。(2)提出了基于假名的条件隐私保护认证协议,解决现有隐私保护方案因计算开销和通信开销较大而导致的低效问题。该协议包含身份认证和消息认证:身份认证通过变色龙哈希函数和假名实现了匿名性与非交互性;消息认证则在椭圆曲线上实现了基于身份ID的批验证签名方案。该协议不仅在安全方面不依赖防篡改设备实现了条件隐私保护,而且在性能方面通过低复杂度运算和批量认证极大地提高了认证效率,满足智能交通场景的隐私与性能需求。(3)提出了基于混合区的非协作式假名更换激励方案,解决了低车流密度区域更换假名时隐私保护强度低以及位置隐私等级计算不精确的问题。与现有方案不同的是,本文在考虑隐私需求个性化的基础上,提出敏感强度感染网络以实现细粒度的位置隐私保护等级计算,使节点可以更精确地判断是否存在假名更换需求,并引入区块链的激励机制,分析非协作式的理性节点在假名更换问题上的最优策略与收益函数,实现了在低密度混合区仍能达到最低为K匿名的隐私保护需求。最后,本文提出了基于Trans Chain的智能交通数据交换方案。与其它方案的对比表明,本方案在不依赖防篡改设备和高复杂度运算的情况下实现了更强的安全性和隐私性。同时,仿真实验的结果表明,本文提出方案在计算、通信以及车辆存储开销等方面的性能表现均优于现有方案,在智能交通场景下的可行性更高。