卫星覆盖范围大,可以实现远距离通信,并且传输质量高,在海洋观测、卫星导航、交通管理和海上救援等领域发挥着越来越重要的作用。为充分利用通信卫星的网络资源,利用组播技术建立组播组成员间点对多点的网络连接,可以减轻网络负担,提高传输效率。组播成员只接收与自己相对应的数据,可以解决单点发送、多点接收的数据传输问题,由于卫星网络的开放性高、动态性高,适应于地面网络的多群组密钥管理方案并不能适用于卫星网络。为确保卫星组播通信密钥产生、传输、存储和使用的安全性,需要根据通信卫星组播传输系统的特点,设计出符合卫星网络的高效的密钥管理方案。组播密钥管理的目的是,在保证通信安全的基础上,实现多群组间密钥的高效更新,降低组密钥更新的计算开销,保障只有合法的组内成员才能拥有群组密钥,并且适应成员关系的动态变更,即当用户离开或者加入群组时,离开的用户无法获得将来组内的通信数据,新加入的用户无法解密以前组内的通信数据。因此本文针对卫星网络中多群组通信存在的安全问题提出两个密钥管理方案:多群组密钥管理方案和跨域多群组密钥管理方案。（1）随着组播组成员规模的不断增大,现有组播密钥管理方案中组成员间会话密钥的协商、组成员动态变化引起的密钥更新等关键技术面临着新的挑战,大多数基于逻辑密钥树的方案不适用于大型用户群组的环境。卫星网络对组密钥管理的可靠性要求较高,为节省计算资源和通信资源,需要实现卫星通信网络中群组密钥的高效更新,提高卫星网络资源利用率。基于分层的分布式密钥管理机制,采用时间戳、哈希函数、椭圆曲线密码体制等,提出了一种基于分组链表的动态组播密钥管理方案。通过BAN逻辑证明了密钥协商协议是安全的,安全特性及效率分析表明,该方案适用于大规模动态群组,可满足组播通信的安全需求,安全性能高,且会话密钥协商及更新效率高。（2）基于通信卫星的跨域群组通信可以实现远程跨域群组成员间的信息交流与传递,可为用户提供更丰富的服务业务。针对现有传统跨域认证方案复杂性高、无法满足通信卫星多群组密钥管理中通信效率高、通信交互次数少的需求等问题,提出了一种基于ECC的无证书跨域组认证密钥协议方案。该协议具有可扩展性,可以满足不同域的多个参与者跨域协商密钥的需求。安全性分析表明,该方案在随机oracle安全模型下是安全的,能够抵抗扩展的Canetti-Krawczyk（e CK）安全模型下的一些攻击。性能分析表明,该方案计算量和通信量较低,通信效率较高,具有很强的实际应用价值。