在互联网技术高速发展的时代,各类智能设备也给现代人类的生活带来巨大的改变。智能锁的应用也越来越广泛,从日常门锁到共享单车,智能锁具有广阔的应用前景和商业价值。本文主要研究了智能锁安全体系架构和其本身特点,结合智能锁的应用场景分析了智能锁所面临的安全威胁。针对智能锁用户不同身份间的交互所带来的身份认证和密钥分配等安全问题,提出了适用于智能锁的身份认证方法和密钥分配协议,并分别对认证方法和分配协议进行性能和安全性分析,结果表明两者能较好满足智能锁在不同场景下的安全性要求。具体内容包括以下两点:(1)针对智能锁的身份认证问题,本文给出了无证书的智能锁身份认证方案。采用无证书密码体制,能有效解决密钥托管问题和证书管理问题。相对于基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)的智能锁身份签名系统,服务器不需要再验证其证书的合法性,同时减少保存和维护证书所带来的开销。在该方案中也不会出现基于身份的密码系统里无法避免的密钥托管问题。我们的无证书身份认证方案是基于有限域上的离散对数问题,避免了在签名和验证阶段做双线性对运算,更适用于智能锁这种计算能力有限的设备。(2)针对智能锁的密钥分配问题,给出了基于椭圆曲线的智能锁密码分配协议。智能锁的在短租公寓及酒店的应用中,用户往往是分级别的,不同级别的用户获得的权限也不同。可以将分级的思想与密码技术相结合,利用密码技术实现针对不同用户身份的访问控制。使得智能锁系统中的用户按权限有了明确的分级,并分发对应其等级的密钥权限。本文所提方案有效解决了密钥的动态管理,如添加或删除用户、用户密钥改变、用户等级关系变更等。