随着社会和经济的发展,交通拥堵问题日趋严重。智能交通系统是解决交通问题的重要手段,交通信号机是智能交通系统的重要组成部分。支持无线通信是交通信号机的发展趋势,但同时也存在着安全隐患。针对交通信号机无线通信面临的安全问题,本文搭建基于龙芯处理器的信号机系统平台,设计了相应的安全通信方案。本文主要的研究内容如下：(1)设计无线安全通信方案。分析信号机系统GPRS无线通信面临的问题,指出数据加密的必要性。针对信号机应用需求,结合现有安全通信方案特点,采用共享密钥取代第三方服务器结构,设计了简洁安全的无线通信方案。该方案采用AES和ECDSA算法。针对AES密钥扩展算法存在薄弱性,提出了改进方案以提高算法抵御攻击能力。(2)交通信号机平台搭建。在实验室的已有工作的基础上,设计基于龙芯处理器的信号机架构。完成了系统中的龙芯主控模块和车辆检测器模块的软硬件设计,以及信号机系统内部的CAN通信协议和应用层逻辑设计。(3)安全通信方案实现及分析。考虑到无线通信系统数据传输和系统通信报文的特点,在信号机上实现设计的通信方案并分析方案的安全性,包括签名过程和数据传输过程的安全,数据传输面临分组密码攻击分析。