本文对新的IKEv2动态密钥协商机制进行了深入研究分析,提出引入公钥基础设施体系PKI的具体方案,同时在PKI现有RSA算法的基础上研究应用新的高强度椭圆曲线密码ECC算法,将ECC、PKI与IKEv2协议相结合,对IKEv2协议进行改进和增强,设计并实现了基于Linux2.6内核的增强型IKEv2原型系统,论文的具体研究和实现工作包括如下几个方面:分析了现有的IKEv1协议,总结其存在的一些主要不足和缺陷;跟踪IKE协议发展动向,对最新的IKEv2协议进行研究,分析其协议规范和交互过程;并从简洁性、安全性、可靠性、功能特点等方面与IKEv1进行对比,分析其优势所在;对PKI技术进行研究,提出将PKI提供的密钥、证书和身份认证机制应用于IKEv2协议中,从而提高IKE协商的安全性和VPN网关系统部署的可扩展性。并给出具体的整合设计方案;对ECC算法进行研究,阐述在现有的PKI中使用ECC算法的优势。并在系统中实现基于ECC证书的身份认证方式和ECDH密钥交换的支持,进一步提高了IKEv2协商的安全性和效率;对课题原型系统进行测试。测试结果表明,原型系统可以正常工作,且效率有了明显提高,从实践上证明了IKEv2的优越性和基于ECC优化设计的可行性、正确性,达到了最初的设计目标。