近年来,随着传感器和通信等车联网基础技术的快速发展以及相关基础设施的大面积建设,车联网相关的应用与技术也取得了快速的发展。尤其是车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs）可以通过无线通信技术实现车联网中所有节点的互联互通,为用户提供优质网络服务,对于智能交通系统也有着重要意义。但随着VANETs技术的快速发展,随之产生的数据与通信安全问题也愈发严重:VANETs中车辆通过公共信道收发信息,对于各类恶意攻击非常脆弱,攻击者可以轻易的获取公共信道中传输的数据。一方面,用户隐私无法在通信中得到保证;另一方面一旦攻击者篡改车辆收到的信息,可能会引发严重的交通事故。如何克服VANETs中车辆快速移动带来的延迟等问题并有效的保护用户隐私、抵抗各种恶意攻击成为了制约车联网快速发展的重要问题。由于车联网中常发生隐私泄露、仿冒攻击、中间人攻击等网络攻击,而身份认证作为网络通信中的第一道防线,可以通过对节点身份合法性进行验证并协商会话密钥建立安全通信信道,保证车辆通信的安全。车辆在通信前完成身份认证并协商出会话密钥可以有效的抵抗恶意用户及攻击者的发起的攻击。VANETs中车辆高速移动导致对于延迟非常敏感。此外,通过公共信道传输消息、车辆与路边单元极易被物理手段植入恶意代码等特点导致VANETs对认证协议的要求极高。为了解决上述问题,本文在已有相关研究的基础上设计了两个轻量级VANETs认证协议,可以有效的保护用户隐私、抵抗各种网络攻击并大幅降低了协议带来的各项开销。主要研究内容有:（1）针对VANETs中隐私泄露的问题,设计了一种实现了临时身份与临时认证凭证动态更新的认证协议。协议在每次完成认证后自动更新相关数据,有效的保护了用户隐私,在保证身份认证协议前向安全性与后向安全性的同时可以抵抗多种恶意攻击。为了保证数据更新后的同步,协议借助区块链的共识算法保证所有节点的信息同步。为了减少同步算法的开销,将VANETs网络根据区域划分为组,组内设置服务器作为路边单元与可信第三方的中间层,每次同步时以组为单位进行同步,避免了同步过程中所有单位的两两确认,实现节点信息同步的同时减少了开销。（2）在完成第一部分协议设计时,发现大量协议都在可信第三方与车载单元完成大部分计算,路边单元仅作信息转发来避免路边单元潜在的安全威胁。但事实上,考虑到路边单元与车载单元极易被恶意攻击者通过物理手段植入恶意代码,路边单元与车载单元有可能被攻击者监控。基于此,这一章引入了机密计算技术在路边单元与车载单元中提供可信执行环境,避免恶意程序对内存以及进程的监控,有效的抵抗了恶意用户和恶意代码攻击。同时,由于可信执行环境的I/O能力受限并考虑到VANETs对于延迟的敏感程度,借助可信执行环境可以将大部分运算转移到路边单元完成减少了可信第三方的开销,使整个系统具有更强的可用性。最后,本文设计的两个协议都采用了轻量级加密方法,利用哈希的单向性保证协议安全性,同时相比于椭圆曲线、双线性对等密码学方法大幅降低了计算开销,提高了协议的可用性。同时,文章通过BAN逻辑、随机谕言机、AVISPA仿真、非形式化分析等方法证明了协议的安全性;通过计算开销、通信开销、NS-3仿真、对比分析等方式证明了协议的具有适用性与先进性。