近年来,国内外信息泄露事件频发。在严峻的安全形势下,保证信息的安全传输显得十分重要。对需要传输的数据进行签名和加密可以保证数据的机密性和不可伪造性。签密能够在一个逻辑步骤内完成数据的签名和加密。传统公钥密码体制(PKI)被广泛应用于各领域。无证书公钥密码体制(CLC)由于不存在证书管理和密钥托管问题成为当下研究的热点。本文利用了双线性对的相关知识,定义了传统公钥密码体制和无证书密码体制之间使用不同系统参数的异构签密算法的通用模型和安全模型。并在通用模型的基础上设计了两个密码体制之间的签密算法,且在随机预言模型中利用离散对数问题(DLP)和决策Diffie-Hellman问题(DDHP)证明了我们设计的签密算法能够实现数据的机密性和不可伪造性。而且签密算法还能在临时会话密钥丢失的情况下保证传输数据的安全。在安全性和计算量方面与现有相关算法进行对比,我们设计的算法均存在一定的优势。5G网络的蓬勃发展为未来广阔应用和服务带来了更多的可能,网络切片是5G网络实现网络多样性和应用的一项重要技术。本文通过研究和分析5G网络切片的架构,发现其存在不同切片间安全通信的问题,5G网络切片根据切片自身的物理资源和需要提供的服务将使用不同的安全策略,包括部署不同的密码系统。因此,现有的大多数的签密算法并不能很好的切合实际,我们基于不同系统参数的异构签密算法构造了 5G网络安全通信方案。在保证不同5G网络切片间安全传输数据的同时还兼顾了传输的效率。