安全群组通信的研究是一个十分活跃的研究领域,群组密钥管理机制的研究是其中最具有挑战性的工作。本文重点研究面向组播通信和对等群组通信的密钥管理协议的研究。在充分研究现有群组密钥管理协议的优点和不足的基础上,本文对现有的主流方案进行了改进,既立足于现有方案公认的优点,又弥补它们在性能或者安全性方面的某些不足。本文的研究工作主要工作包括以下几个方面: (1) 面向组播通信的密钥管理协议的研究。现有的组播密钥管理协议基本可以分为集中式和分布式两类。集中式方法存在“1影响N”问题;分布式方案是一种分层分组的结构,存在解密与重新加密负载过重以及通信延迟等问题。本文采用一种折中的思路,在分布式方案Iolus协议提供的组播密钥管理安全框架的基础上,设计了一种新的分布式密钥管理体系结构。该结构将整个通信群组划分为若干个子组,每个子组设置一个组安全控制器的组安全代理,由它负责局部子组的密钥管理任务,并采用一种改进的逻辑密钥树方案实现子组内的密钥管理。本文还提出了一种基于代理的分布式的大型动态组播密钥管理协议,它通过增加签名标记改进了现有密钥管理协议对成员身份认证的不足。本文提出的组播密钥管理方案有效地减轻了“1影响N”问题,减少了组安全代理解密和重新加密的负载及其带来的通信延迟,适合于大型动态组播群组。 (2) 面向对等群组通信的密钥管理协议的研究。TGDH协议是一种较