在车辆内部,有多种总线系统构成了车辆底层的车内网络结构,如控制器局域网（Controller Area Network,CAN）、本地互连网络、Flex Ray等,通过总线相连接的电子控制单元（Electronic Control Unit,ECU）,车内网为车辆提供了数据传输的基础功能。其中,CAN总线由于传输可靠性高、通信实时性强和价格低廉,被广泛应用于动力总成和车身控制领域。近年来,CAN总线在车内网中起到了十分重要的作用。随着信息技术的快速发展,车内越来越多的ECU开始连接网络,而传统的CAN总线缺乏保护机制,这也使得车内节点被入侵的可能性大大增加。一旦车内节点被恶意的攻击者入侵,攻击者就可以操控刹车、加速等关键程序,给车上的乘客带来生命危险。因此,车内的数据传输需要满足机密性、完整性。此外,还需要考虑到传输时的实时性和高效性。而如何在车辆行驶中,同时满足这几个需求,又不必改变现有车辆的硬件构成,成为了亟待解决的问题。一方面,现有的车内安全通信方案都注重保护车内数据的完整性,而很少有同时考虑到机密性和完整性,此外还要兼顾总线传输时的性能。另一方面,自动驾驶车辆逐渐走入大众的生活,而现有的车内网安全方案还未考虑到自动驾驶车辆的特点,针对自动驾驶车辆设计安全通信机制。针对这些问题,本文设计了两个车内安全通信方案,并取得了以下研究成果:（1）针对现有的车内网安全方案无法根据ECU的可信程度进行动态管理的问题,提出了一个面向车内CAN总线的ECU群组动态管理方案。所提出的方案根据ECU的可信程度将ECU进行分组管理,通过中国剩余定理构建组密钥,并使用一个简单的信誉机制在车辆运行时根据ECU的信誉值实现动态更换组。安全性分析和实验结果表明,所提方案可以保证数据传输时的安全性和实时性。（2）针对现有的车内网安全方案没有考虑到自动驾驶车辆中ECU和总线的双重冗余设置的问题,提出了一个面向自动驾驶车辆双冗余环境的车内消息重加密方案。当针对某个ECU的单点故障或网络攻击发生,需要备份ECU处理故障ECU相关消息时,该方案使用代理重加密技术解决了加密条件下此类消息的转发与处理问题,保证了数据的机密性和完整性。安全性分析和性能分析证明了方案的安全性和高效性。