随着科学技术的快速发展,移动通讯在人们的社会生活中变得越来越重要。然而,由于环境和地理因素的限制,通讯信号会在传输的过程中逐渐减弱,进而导致用户体验下降。近些年来,人们发现低空轨道卫星通讯系统能够很好的解决这个问题,另外低空轨道卫星延迟短的特点也更加适合进行通讯信号传输。同时,在通讯的过程中,人们也逐渐发现其存在一定的安全性问题。比如传输的信息容易受到攻击,进而被不法分子给利用。另外,用户的个人隐私信息也容易遭到泄露。因此,研究人员以密码学为基础,结合具体的安全措施,提出了认证协议,用以满足常见的安全性需求和抵挡各种类型的攻击,来确保通信过程中的安全。为了保证卫星通讯过程的安全性,研究人员也提出了各种各样的认证协议。最近,Zhang等人和Qi等人分别提出了在卫星通讯系统中的密钥交换认证协议,并都声称他们的协议能够满足常见的安全性需求和抵挡常见的攻击。遗憾的是,本文将会证明Zhang等人的协议不能抵挡内部人士攻击,验证表被盗攻击和服务器拒绝攻击;另外也将证明Qi等人的协议有一个数学上的错误,并且也不能抵挡智能卡丢失或被盗攻击,也未能提供完美的前向安全性。为了解决上述存在的问题,本文提出了一个基于椭圆曲线的改进协议,并运用启发性安全分析方法和BAN逻辑进行安全性证明。分析表明改进的协议不仅能够克服Zhang等人和Qi等人协议的缺陷,还能满足必要的安全性需求。因此,改进的协议非常适合应用于卫星通讯中。