物联网产业蓬勃发展,但物联网技术的广泛应用也伴随着许多问题,其中最主要的是安全性问题,如用户的身份信息、银行卡密钥等隐私信息被窃取。本课题研究在物联网环境下的群通信安全性,群通信的安全性主要是通过群密钥管理协议实现的。在目前的研究中,群密钥管理协议分为两类,一类是在理想环境下,没有考虑具体的应用场景,无法适用于物联网环境;而在物联网环境下的群密钥管理协议本身也存在安全漏洞,并且效能上也无法很好的满足物联网的需求。本课题针对以上问题,设计了两类群密钥管理协议。针对在物联网环境下有受信任的密钥分发中心的情况下,设计了群密钥分发协议。本协议针对物联网环境下的存储、计算、通信量和网络结构等特性,将群成员划分为多个子群,每个子群有密钥分发中心对群成员进行密钥分发管理。协议包括群密钥建立、群成员离开以及群成员加入三个阶段。在群密钥建立阶段,密钥分发中心通过成员的公钥计算相关信息,并通过广播的方式发送给群成员,群成员接收信息之后解密信息并计算出群密钥;当群成员离开或加入时,密钥分发中心重新进行密钥分发,保证群通信的向前和向后安全性。课题对所设计的协议进行安全性分析,以及BAN逻辑安全性证明,验证协议的安全性,并编写手机软件模拟物联网场景进行实验,并与相关研究结果进行对比分析,验证协议在存储、计算量以及能耗都能够满足物联网环境的需求。针对在物联网环境下无受信任的密钥分发中心的情况下,设计了群密钥协商协议。本协议是由群成员平等的来协商构建群密钥,按照协商的顺序,从第一个成员开始顺序计算相关信息给下一个成员,通过第一轮环形的计算,最后的成员计算出群密钥,再由最后的群成员按照相反的顺序计算信息并向前传递,通过第二轮的环形计算,全部的群成员获取群密钥。本课题同时对协议进行安全性分析,以及BAN逻辑安全性证明,验证协议的安全性,并在手机端编程模拟物联网场景进行实验,与相关的协议进行对比分析,能够满足物联网环境的需求。