旋转对称布尔函数具有结构简单、计算速度快、利用率高的特点,可以应用于设计分组密码S盒和压缩函数等方面,将设计的压缩函数应用到密码协议中可以提高协议的运算效率。因此,构造具有良好性质的旋转对称函数既有理论意义,又有实用价值。本文构造了两类性质良好的多输出旋转对称布尔函数,基于密码算法构造了两种密码协议,具体如下:（1）为构造出具有好的密码学性质的多输出k-旋转对称布尔函数,基于循环群在二元域上的n维向量空间上的作用,使用轨道划分及构造正交表的方法,分别给出了当输入变量的维数为n-P1rp2,n=2rps时,具有平衡和1阶弹性的n输入m输出k-旋转对称布尔函数存在的充分条件,并给出了相应的构造性证明和具体的例子。（2）基于椭圆曲线上的Diffie-Hellman困难问题,设计了车联网环境下的双因子跨域认证与密钥协商协议。协议借助模糊提取技术,采用算法提取随机密钥,使其参与认证,解决了由生物特征丢失而导致其永久不可用的问题。在认证阶段,无需服务器参与,保证了用户之间信息传输的安全。用BPR安全模型证明了该协议的安全性,并且仿真结果表明,与其他认证方案相比,该协议的计算效率更高,通信消耗更低。（3）基于椭圆曲线上的离散对数问题,设计了边缘计算环境下的双因子跨域认证与密钥协商协议。协议中用户端通过区块链共识机制选取性能高的边缘服务器,完成注册和认证过程。同时应用边缘计算,弥补了云计算的不足,结合区块链技术,能够去中心化,实现安全有效的跨域认证目标。仿真结果表明,与其他认证方案相比,该协议的计算效率较高,通信消耗较低。