随着移动通信和计算机技术的飞速发展,用户可以在任意时间任何地点获取各种信息服务,并因此涌现了大量基于位置的服务（LBS）。这些基于位置的服务通过获取用户位置信息向用户提供关于这一位置的定制服务内容,已广泛应用于社交、游戏和导航工具等多个领域。LBS带来各种便捷的同时,也带来用户的位置隐私泄漏和恶意用户的位置欺骗等安全问题。因此,保护用户的位置隐私和验证用户位置是很重要的。目前已经有很多位置隐私方面的工作,本文主要研究位置验证协议的设计。现有的位置验证协议大多基于距离边界协议,需要限制攻击者的数目或通信能力,并且只能验证用户是否在某一区域范围内,并不能验证精准的位置。量子密码学的出现和发展带来了新的前景,但量子通信的部署和应用还处于研究阶段,在实际应用层面还不是很成熟。因此,需要设计一种更精确且可用的位置验证协议。因此,本文提出了一种基于协作干扰的位置验证协议,该协议能够验证证明者所声称的位置是否与其物理位置相符,无需限制攻击者的数量与通信能力,并且能够抵抗共谋攻击。针对位置验证的安全需求,本文构建了系统模型和攻击模型,描述了方案应该实现的设计目标。通过物理层的协作干扰实现对关键信息的隐藏,使得只有合法位置处的证明者能够通过位置验证。在此基础上,为了保障后续的安全通信,本文提出了基于协作干扰的密钥建立协议。该协议在验证证明者位置的同时,为未预共享密钥的验证者和证明者安全地建立密钥。针对该协议的系统模型和攻击模型,提出设计目标。通过进一步利用物理层的协作干扰,保障了密钥的机密性,实现了抗共谋攻击。由于在实际通信过程中,误码等因素可能会导致证明者计算的响应与正确响应之间有一定的偏差。因此,本文通过模糊提取器为提出的两个协议增加容错性,使得一定偏差范围内的证明者能够计算出正确的响应,从而提高协议的可用性。最后,本文对提出的两个协议进行了安全性分析,并搭建相应的通信仿真系统实现这两个协议。通过设计的实验测试在不同的攻击情形和攻击策略下协议的安全性和可用性,并得到如下结论:基于协作干扰的位置验证协议对于单个攻击者是无懈可击的,对共谋攻击有着不错的抵御效果,基于协作干扰的密钥建立协议对共谋攻击的抵御同样有效。并根据实验结果对模糊提取器的参数选取进行了讨论。