近年来,伴随着经济的不断发展,新技术的出现,车辆越来越成为人们生活中不可或缺的重要出行工具。然而,如何智能而高效地控制和管理日益增加的车辆,提高交通效率,成为一个难题。车载自组网路(VANETs)作为一个重要的发展趋势,用于车辆间进行通信,以提供天气情况、道路状况、交通拥堵和自身状态等信息,对于提高交通安全和效率具有重要意义。这种场景下,为了保证VANETs中的安全通信,对发送消息的实体进行认证,在已认证车辆之间进行群密钥分发,是一个至关重要的任务。同时,在VANETs中,考虑到网络带宽的限制和计算开销,数以百计的带签名的消息需要在很短的时间内由路边单元(RSU)进行认证,如何设计一种高效的聚合签名方案也成为一个值得探讨的问题。基于VANETs中存在的以上问题,结合当前研究现状,本文主要解决VANETs中存在于身份认证、群密钥协商和消息聚合签名中的主要问题。本文的主要工作及贡献如下:(1)提出了一种基于哈希函数的条件隐私保护认证方案,基于哈希函数的特性,不使用复杂的双线性对和椭圆曲线加密技术对车辆进行身份认证,阻止非法车辆的干扰,保证消息源的合法性。与此同时,提出了基于中国剩余定理(CRT)的群密钥协商机制,对已认证的车辆进行群密钥分发,并能够根据车辆在加入群组与离开群组时进行群密钥更新。即,我们在这里设计了一种准入法则,只有经过合法认证的车辆才可以进入VANETs,也只有合法的车辆,才能与其他合法群成员通过群密钥进行通信。对于认证过程,我们在随机预言机模型下通过安全性分析,论证了提出方案的可靠性与安全性。此外,通过详细的实验论证,在匿名消息生成与验证过程,结果分析表明,与现有方案相比,我们的方案,不仅满足安全隐私需求,同时在整体计算开销和通信开销上具有显著优势。(2)对于VANETs中不同车辆发送的带有签名的消息,如何聚合签名,以便以更快的效率来满足认证过程,同样是一个值得研究的问题。在本文中,我们提出了一种适用于车辆和基础设施之间通信的基于椭圆曲线加密的无证书聚合签名方案。聚合签名允许将来自不同车辆的不同消息上的单独签名聚合成一个短签名,同时,在每次认证过程不需要携带额外的证书,减少通信开销。我们表明所提出的无证书聚合签名方案实现了有条件的隐私保护,并且能够满足隐私要求。此外,在随机预言模型中,针对自适应选择消息攻击以及计算椭圆曲线上的离散对数问题(ECDLP)的困难性,证明了该方案的安全性。最后,通过实验论证,与现有方案相比,结果分析表明,我们的方案在聚合签名验证和批量验证上具有明显的优势,使得其具有更好的适用性。