随着低功耗集成电路,无线通信技术,智能传感器和微电子技术的快速发展,人们开始更加关心个人的身体健康问题,因此无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBANs)技术应运而生。WBANs可以远程实时地监测患者的重要生理参数,并且及时提供相对应的治疗。这些生理数据属于高度隐私的信息,关系到患者的生命健康,并且面临着很多安全威胁。为了确保患者重要生理参数及隐私的安全性,WBANsz中很多安全通讯协议已经被提出。然而,这些协议在体外通信中大多数是一对一的结构,即一个患者只能对应一位医师的治疗,而不能支持多学科协作诊疗(Multidisciplinary Team,MDT)。另外,由于无线体域网计算及通信资源受限的特殊环境,因此大多数的安全通信协议并不适用。因此,本文针对上述两大问题设计了相对应的解决方案,具体如下:1)高效的多方接收者的无证书广义签密方案本文提出了一种可证安全的高效的多方接收者的无证书广义签密方案(MultiReceiver Certificateless Generalized Signcryption,简称为MR-CLGSC)。该方案运用了椭圆曲线中的点乘运算以及无双线性映射中的对运算和指数运算,使得计算更加高效。此外,该方案的适用性很高,即可以根据应用环境的需要用一种算法实现加密、签名和签密这三种密码学操作中的任意一种,大大缩减了算法的复杂度,提高了计算的效率。基于ECDLP问题和CDHP问题的困难性在Random Oracle模型下证明了该方案具有消息机密性和不可伪造性。2)多方接收者的轻量级且无证书的安全数据传输协议本文基于上述提出的无证书广义签密方案设计了一种无线体域网中支持多方接收者的轻量级且无证书的(Lightweight and Certificateless Multi-receiver,简称为LCMR)安全数据传输协议来支持多学科协作诊疗。此外,该方案实现了很多安全性能,包括数据机密和完整性,不可否认性,匿名性,前向和后向安全,不可连接性以及数据新鲜性。值得一提的是,大量性能分析和实验模拟表明,本文所提出的数据传输协议的计算和通信开销较低,非常适用于无线体域网中资源受限的环境。