智能化已成为未来交通系统发展的主要趋势。车载自组网作为智能交通系统的基础,其安全问题是智能交通系统发展的主要障碍,尤其是车载自组网的通信安全问题。本文主要研究车载自组网中群组通信的密钥管理安全问题,通过分析车载自组网的网络特点,并结合传统移动自组网的研究成果,针对车载自组网中两种主要的群组通信模式:V2I(Vehicle-to-Infrastructure)通信模式和V2V(Vehicle-to-Vehicle)通信模式,分别提出一种基于哈希链的自愈密钥分发方案和一种可认证的V2V动态密钥协商方案。本文的主要研究内容如下:(1)针对车载自组网中V2I通信模式的特点,提出一种适用于V2I通信模式的基于哈希链的自愈密钥分发方案。车载自组网中存在网络不稳定、丢包率高等问题,传统的基于双向哈希链的密钥分发方案在实现自愈的同时会产生大量信息冗余,本文在双向哈希链的基础上引入一条自愈哈希链,使得车辆节点在丢失密钥更新数据包后,不需要群组管理者发送额外的消息仍能通过计算恢复出丢失的群组会话密钥,且有效的减少了信息冗余;另外,通过结合自愈哈希链与撤销多项式,本文实现了可以在会话期间对恶意车辆节点进行动态撤销的功能。(2)针对车载自组网中V2V通信模式的特点,提出一种适用于V2V通信模式的具有认证功能的动态密钥协商方案。车载自组网中车辆频繁加入和离开通信群组导致需要频繁进行密钥更新,传统密钥协商方案的密钥更新过程比较繁琐,并不适用于高动态的车载自组网。本文通过判断是否是恶意车辆节点改进了密钥更新过程,只有恶意车辆节点被撤销时,方案需要重新执行,而对于合法车辆节点的加入和离开,只需要在通信群组中选择一个代表节点并在原有群组会话密钥的基础上直接进行密钥更新,从而减少了方案重复执行的次数,并降低了密钥更新产生的通信开销。本文分别对提出的两种密钥管理方案进行了安全分析和性能分析。安全分析表明提出的两种密钥管理方案具有多种安全特性,可以满足车载自组网的安全需求。性能分析结果显示,与已有的密钥管理方案相比,本文提出的方案可以高效地解决通信群组中车辆节点的动态变化问题和丢包问题,有效的减小了网络的通信开销,更加适用于车载自组网。