组播技术是一种新的、高效的网络传输机制。它提供了一种一到多或者多到多的通信策略,能够有效地节约网络带宽、降低网络负载,所以在实时数据传送、多媒体会议、网络游戏等诸多方面都有广泛的应用。但是安全问题却阻碍了组播技术的进一步应用。虽然单播的安全问题己经得到较好的解决,但是由于组播体系结构比单播更加复杂,因此组播通信安全仍然存在很多问题值得进一步研究。组播通信对安全的要求更高,其安全需求包括:保密性、组成员认证、源认证(抗抵赖)、匿名性和完整性等。其中,密钥管理是安全组播中的核心问题。在组播通信中,如何实现有效的分配、管理安全通信的密钥是组播密钥管理的研究范畴。本文探讨的重点是组播密钥管理如何为组成员生成组密钥、分发组密钥和更新组密钥,以及由此产生的扩展性、健壮性和可靠性问题。论文对典型的组密钥管理协议包括GKMP协议、IOLUS协议、Clique协议、基于Key Graphs的组密钥管理协议进行了介绍,并从体系结构、密钥数量、密钥更新及健壮性等方面进行了对比分析。本文在已有的各种组播密钥管理方案的基础上,提出了两种适用于无线通信的密钥管理方案。第一种方案设计了一种巧妙的密钥存储机制,通过增大组播用户的密钥存储量来减少系统密钥更新的通信量,实验表明此方案能有效的减少系统密钥更新的通信量。第二种方案我们称之为无线网络中混合的密钥管理方案HKM,HKM采用了拓扑匹配和拓扑独立的密钥管理子树,并且使用这两种子树分别管理代表低速移动用户和高速移动用户的树节点。此方案能有效减少在拓扑独立密钥管理树中由于广播密钥更新信息,以及在拓扑匹配密钥管理树中由于频繁的跨区切换而进行密钥更新所带来的通信消耗过多的问题。