第二代洋葱路由网络（The Second Generation Onion Router,Tor）是目前最流行的低延时匿名通信系统,拥有最大的匿名通信用户群体。作为依靠志愿者建立的分布式网络,Tor网络容易受到网络攻击从而导致用户匿名性降低。由于使用统一的链路构建算法,Tor网络无法满足用户的多种需求。针对Tor网络的这两个问题,本文展开研究。论文收集了洋葱路由器的历史数据并做统计分析。在此基础上,分别从路由器带宽和路由器标签两个角度在前人提出的Tor网络匿名度估计公式基础上进行研究。首先,本文改进了前人提出的加权带宽匿名度估计公式,给出公式的理论推导过程,通过对比实验验证了匿名度公式的正确性。其次,根据Tor网络的路由器节点标签分布具有不平均性,提出了一种基于节点标签的基尼系数匿名度估计函数,给出理论分析,通过统计实验验证匿名度公式的正确性。论文查阅了 Tor网络路由改进算法的研究进展,提出了一种基于带宽加权随机选择的动态路由算法,用来改善Tor网络路由算法在用户匿名安全性和网络性能上的折中现象。算法通过设置用户可控制的动态参数,实现了网络链路构建时的个性化设置。通过编写运行链路建立模拟实验,证明改进算法实现了链路中节点选择的动态性,满足不同用户对较高性能或者较高匿名性的需求。本文通过修改Tor网络源码实现了改进的路由算法。通过Shadow仿真平台对改进的Tor网络源码展开测试,测试结果表明改进算法实现了带宽选择的多样性,完成链路构建的动态性,支持客户端的不同需求。基于改进的路由算法,开发实现了即时通讯客户端应用系统,文章从系统需求分析、概要设计、功能模块设计等部分介绍了系统。最后测试了即时通讯系统的功能。