在万物互联的时代,车联网为交通安全和管理提供了有力支持,已成为智慧城市的重要标志。但随着车联网的快速发展,其安全问题也日益突出,由于车辆与附近车辆及路边基础设施的通信数据中往往含有车辆搜集的路况信息及用户隐私数据,为了避免攻击者窃取、纂改通信敏感数据,车辆通信过程需要安全的信息认证。传统的车联网信息认证方案大多是以密钥安全存储为前提,以提高系统健壮性为目标,并未对车辆密钥泄露问题进行重点考虑。但在现实场景,车联网的开放性和车辆实时通信的频繁性使车辆密钥泄露问题难以避免。由于在解决密钥泄露问题上,密钥隔离技术在复杂度和安全性上有很好的折衷,所以适用于对安全性能要求高但计算能力有限的车联网系统。该论文致力于研究实时通信场景下的车联网信息认证方案,主要成果如下:第一,提出了一种基于SM9算法的密钥隔离认证方案,解决车联网车辆与基础设施(V2I)通信时存在的密钥泄露问题。首先,由可信机构产生密钥更新消息,协助车辆阶段性更新密钥,使得即使在某一阶段车辆密钥发生泄露,也不会影响其它阶段系统的安全性,降低密钥泄露的带来的风险。其次,方案首次将国密SM9算法和密钥隔离思想结合,探索SM9算法在现实场景的应用,响应了目前我国正在大力推广自主可控的国产密码算法的政策。最后,在随机预言模型下证明了该方案的安全性,且与其它现有方案对比,该方案在现实场景的计算开销更少,性能更好。第二,基于群签名,对上述方案进行改进,提出了一种基于SM9算法的密钥隔离群签名认证方案,不仅可以解决车联网中车辆与车辆(V2V)通信场景中密钥泄露问题,还可解决车辆身份隐私问题以及车载单元计算能力有限带来的验证效率问题。首先,通过引入防篡改设备协助车辆进行密钥演化,不仅可实现密钥隔离安全性且相比于上述方案可以有效分担可信机构的管理负担。其次,建立以路侧单元为管理员的群组,利用群签名实现通信消息的不可链接性,确保恶意车辆无法判定消息来源,更好的保护了车辆隐私。同时,采用批认证提高验证效率,保证了在交通拥挤的路段中计算能力有限的车载单元依旧能高效验证消息。最后,对方案进行了安全性分析和性能分析,表明该方案在实现密钥隔离安全的同时具有不可伪造性、匿名性、可追踪性等安全特性,且该方案相比其它同类型方案在性能方面也具有明显优势。