目前大量研究表明智能反射表面（Intelligent Reflecting Surface,IRS）可以改善无线通信网络的性能。因此,根据IRS能够智能调整传播信道的特点,将IRS应用在无线安全通信中,从信息理论安全和优化技术两个角度对IRS进行设计。在优化设计方面,考虑了在无源IRS和有源IRS两种情况下辅助的典型安全场景的物理层安全（Physical Layer Secrecy,PLS）。最后为了应对未来网络中频谱短缺和通信安全的问题,将有源IRS应用到认知无线电（Cognitive Radio,CR）网络。具体而言,论文的主要工作如下:（1）首先,利用IRS增强系统的安全性能,从信息论的角度对通信系统的安全容量进行理论分析。为了最大限度地提高合法用户的信噪比,模型中假设IRS能获得合法用户的信道状态信息。然后,根据各信道参数的分布特性和中心极限定理推导出合法端和窃听端的信噪比概率分布特性。最后利用高斯求积公式推导SOP的解析表达式作为保密性能的评价指标,并对SOP的下限进行渐近分析。特别地,考虑了IRS为离散相位情况下的SOP。仿真结果表明,理论推导与仿真结果完全吻合。IRS辅助系统通信可以从物理层确保系统的信息安全,且IRS反射单元的数目越多,系统的保密性就越好。（2）其次,在IRS辅助的典型安全通信场景中,从优化技术的角度对如何使得安全速率达到最优的安全容量进行研究。考虑无源/有源IRS两种方案,并提出了相应地安全速率最大化算法。针对目标函数的非凸性,一方面,在无源IRS方案下,采用Dinkelbach方法将目标函数转化为易处理的形式,通过连续凸逼近方法将原问题转化为凸问题。另一方面,在有源IRS方案下,针对原问题的复杂性,利用一阶泰勒展开得到优化问题的下界,提出了最小最大化优化算法。最后,通过仿真验证的算法的性能,仿真结果表明在相同的参数设置下,采用有源IRS设计的算法比采用无源IRS的算法具有更好的安全速率。在获得相同安全性能的情况下,有源IRS只需配备反射单元数要小于无源IRS,降低IRS的复杂性。（3）最后,CR技术可以提高无线通信频谱效率。同时,有源IRS是一种通过调节信道的相移和幅值来提高无线通信系统保密性能的有效技术。因此,考虑一种有源IRS辅助CR系统来提高保密率,通过与无源IRS的性能进行比较,证明了有源IRS在CR网络中的优势。为了最大限度地提高SR端的保密性,提出了基于块坐标下降法的交替优化算法。仿真结果表明,在保证通信安全和主用户通信质量的情况下,可以显著提高保密率,并且由于“双衰落”的影响减小,与无源IRS相比,有源IRS具有更好的保密性能。