天基物联网是一种依托低轨卫星星座的新型网络范式,具备覆盖范围广、不受地面条件约束等独特特性,为实现真正的全球全时空全域万物互联提供了有力支撑,因此受到全球工业界和学术界的广泛关注。安全认证是物联网中实体鉴别和安全传输的基础性关键支撑技术,具有重要的研究意义。然而,与传统地面物联网不同,天基物联网具有广覆盖、强移动、多接入等独特特性,使得传统安全认证机制无法满足天基物联网的需求。本文针对天基物联网安全认证若干关键技术问题开展了深入研究,主要研究成果如下:首先,针对天基物联网星上计算能力受限,星地之间通信带宽小和星间切换频繁等特点,提出了一种新型轻量级身份基安全认证方案SIoTSA。该方案由初始化阶段、注册阶段、初次认证阶段和星间切换认证阶段等多个阶段组成。其中,为减小认证过程中传输报文大小和星地之间的交互轮次,设计了具备消息恢复功能的身份基签名机制;同时,为缩减星间切换开销,提出了基于消息验证码的星间快速切换认证机制。安全性分析表明:SIoTSA具有双向认证、抵抗重放攻击、会话密钥协商等安全特性。在仿真平台上开展了性能评估实验,结果表明:相对于现有典型认证方案,SIoTSA在计算开销和通信开销方面都有明显的减少。其次,针对现有天基物联网缺乏组密钥管理机制问题,提出了一种基于身份基密码学技术的组密钥管理方案SpaceGKM。该方案通过设计身份基签名和单向函数树,高效地实现了天基物联网中组密钥的协商与更新。安全性分析表明,SpaceGKM具有机密性、前后向安全性、认证性等安全特性。性能分析表明,与现有典型组密钥管理方案相比,SpaceGKM能显著减少存储开销和通信开销。