随着汽车产业技术的不断进步,车联网（Internet of Vehicles）的概念被提出。然而,车联网具有网络拓扑结构变化快、通信环境复杂、节点覆盖范围大等特点,所以车联网中的用户信息很容易被干扰和窃取,因此系统安全和隐私保护问题尤为重要。传统的车联网身份认证方案大多是基于中心服务器的认证模式,在这种模式下,一旦中心服务器受到攻击,整个系统都可能面临瘫痪的风险,而且随着车辆的不断增多,中心服务器的负担也越来越重,这很容易导致网络延迟增加,甚至网络崩溃。针对上述问题,本文设计并实现了一种适用于车联网的去中心化多层身份认证方案。该方案采用了区块链的分布式架构,解决了传统车联网身份认证中中心服务器脆弱的问题,降低了单节点攻击的风险,增强了身份认证的安全性。在此基础上,本方案提出了一种多层身份认证机制,包括账号密码认证、车辆信息认证和密钥认证,多层认证机制共同保证了车联网系统的安全性。接下来,应用所提出的多层身份认证机制,本文基于Truffle框架设计了用于实现身份认证的智能合约。本文的身份认证系统是基于以太坊平台实现的,其底层采用Po W共识算法,但Po W并不能解决拜占庭将军问题,且共识效率较低。针对该问题,考虑到PBFT共识算法可以解决拜占庭将军问题,但是当节点数量增多时,其共识效率仍然较低。为此,本文基于PBFT算法对上述多层身份认证方案中的共识算法进行了改进,提出了一种更加安全高效的共识算法——SG-PBFT,该算法采用积分和分组的方法来提高共识效率和安全性。实验结果表明,该算法能够有效提高共识效率。当节点数量达到1000个时,SG-PBFT相比于PBFT,交易时延降低了73%,通信开销降低了75%,吞吐量提高了62.5%,并且经过安全性分析证明了该方案的安全性。