组播是下一代Internet应用的重要支撑技术,而组播的安全性是成功进行组通信所必需解决的重要课题之一。目前,人们已提出多种密钥管理方案,并采用不同的组密钥更新方案来处理组成员的动态变化。组密钥管理的基本结构主要有基于两层结构和多层结构。由于多层结构资源开销较大且系统时延较长,其不适合成员关系频繁变化的大型动态群组。因此,目前适合成员关系频繁变化的大型动态群组的组播密钥管理方案十分有限。本文在分析基于两层结构的密钥管理以及安全哈希函数理论的基础上,提出了一种新的密钥管理方案GC-RH (Group Center-Random and Hash)。文章通过对组播密钥管理及相关密钥算法技术研究,取得以下成果:1.设计了一个组播密钥管理方案。该方案在IKAM结构的基本模型基础上加以改进。对IKAM结构中的子组进行改进,将原有的子组结构改成二叉平衡树结构。由于本文提出的RH密钥更新算法具有较高的密钥分配效率,因此在子组内采用该算法作为密钥更新算法。从而进一步提高了密钥更新的效率,减小了通信消息和计算开销及网络宽带的利用率。2.引入一种新的密钥分配方案,RH (Random and Hash)密钥分配方案,并将此方案应用到Area[1]中作为密钥分配算法,其能够抵抗任意数目用户的共同攻击,其进行组密钥更新需要更少的通信消息和计算开销,可以减少对网络带宽资源的占用以及降低组控制中心GC和用户的计算开销。最后,仿真结果表明RH密钥更新算法及密钥管理方案在密钥存储量、加密计算量、网络通信量等性能方面都优于其它同类方案,比较适用于大型动态组播环境,具备较好的理论研究与实际应用价值。