车载自组织网络(Vehicle Ad Hoc Network,VANET)作为智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)的重要组成部分,在缓解交通拥堵、道路规划、资源调度方面具有巨大贡献。除了可以帮助车辆用户获得更安全更方便的驾乘环境之外,VANET还具有巨大的经济效益。在VANET环境下,用户可以获得根据其具体要求而量身定做的针对性服务,例如广告推送和网络接入等。因此,作为一个有重要实际应用价值和极大发展前景的网络,VANET近年来已成为一个热门的研究领域,受到了国内外政府和科研机构的密切关注。然而,由于VANET是部署在公共区域使用的网络,并且是基于无线自组织网络的结构组成的,因此具有很多可能引起安全问题的特征,例如通信环境过于开放、无线网络不太稳定等,这些都使得其很容易受到攻击,从而导致系统奔溃。另外,车辆通常与驾乘人员的个人隐私信息有着紧密的联系,因而在VANET内通信时可能遭遇隐私泄露。由此可见,与安全相关的问题是影响VANET顺利运作的关键点,为了普及VANET,我们必须着重考虑信息安全以及隐私保护问题。鉴于VANET具有网络拓扑结构多变、对实时性要求高等特性,我们有必要为其研发相应的高效且安全的通信协议,使得其不仅能够安全地传输数据,还拥有良好的运行性能。本文针对VANET中高效安全且保护隐私的数据传输问题展开了讨论和研究,主要研究内容如下所述:1.本文分析了VANET中基于身份的通信协议的特征,并对该类协议提出一系列安全性要求。此外,本文还提出了当前基于身份的通信协议中的一些效率问题。2.针对VANET的特性及对通信机制的各项需求,本文提出了一个基于身份的通信协议,其高效、安全且保护隐私。该协议的创新点是,其结合拉格朗日插值和代数签名去代替当前通信机制普遍使用的双线性映射来提供完整性保护,显著降低了计算成本。除此以外,不同于当前使用假名保护隐私的方案,该协议使用了一个非常高效的基于身份的算法去加密车辆的真实身份,从而避免了复杂的假名管理过程,降低了计算开销。3.本文在随机预言模型中分析了提出的新协议的安全性,证明该协议满足隐私保护、机密性和完整性。4.通过对所提新协议的模拟实现及数据分析工作,本文对该通信协议进行了验证和性能评估。实验结果证明该协议比目前的同类协议拥有更优的性能。