近年来随着互联网中隐私数据泄露事件的频发,为用户提供通信行为隐私保护的匿名通信网络受到各方广泛关注。匿名通信技术可以有效隐蔽和保护用户的身份信息及其通信关系,从而保护用户的隐私。cMix作为一种新型的高效匿名通信网络,将通信分为预计算阶段和实时阶段两部分,其中预计算阶段用于进行开销较大的公钥密码运算等前期准备工作,而用户仅需要参与对消息进行混淆盲化处理的实时阶段,具有实时运算开销小、时延低等优点,可用于移动终端或低功率设备的实时匿名通信应用。然而,cMix存在中间人攻击漏洞,以及易被画像和被阻断的问题,同时在匿名性上缺乏对接收者的有效保护。在密钥种子协商过程中,cMix无法抵御敌手实施的中间人攻击致使发送方匿名性丢失。在网络结构层面,cMix采用固定顺序级联的网络结构从而更容易被敌手画像和阻断。此外,cMix仅能提供发送者匿名而无法提供接收者匿名。本文就上述三个问题展开深入研究,具体来说,我们的工作和贡献如下:（1）设计了适用于cMix的密钥校验协议。为了能够抵御敌手针对混淆节点与用户之间密钥种子生成协议的中间人攻击,本协议的做法是让用户在注册进入cMix网络时,与混淆节点通过DH协议协商生成密钥种子并获得共享密钥之后,执行一次对共享密钥的正确性校验,以检验所生成的密钥种子是否遭到中间人攻击。论文分析了该密钥校验协议的有效性,能有效保护用户的匿名性不受敌手中间人攻击的破坏。（2）提出了双层多级的柔性混淆网络结构。固定级联的cMix网络易被敌手画像和阻断,本文设计了一种双层多级的柔性混淆网络结构。该网络结构中网络节点可随机进出网络,形成动态的网络结构,从而抵御敌手对网络的画像。利用随机多路径的转接方式,通过选举值守节点使得通信路径随机可变,提升了网络抗阻断的能力。该网络结构在显著增强网络柔性和鲁棒性的同时,保留cMix混淆网络的高匿名性和时延小、无需可信中心等优点。（3）构造了基于cMix的双向匿名通信网络。为了解决cMix网络无法提供接收方匿名的问题,本文构造了一种基于cMix的双向匿名方案,将网络分为发送端、中转网络操作服务器和接收端三部分,发送端保留cMix原有结构提供发送方匿名,并新增加可以提供接收方匿名的接收端。我们通过对cMix匿名通信网络现有的缺点与不足进行改进,在保留cMix匿名通信网络原有的优势的同时,显著增强了网络的安全性、鲁棒性和匿名性。