物联网(Internet of Things，IoT)是一种信息承载网络。它使得独立行使功能的普通物体实现互联互通。经过二十年的发展，物联网几乎已经渗透到我们日常生活的方方面面，如智能家居、智能医疗、智能穿戴以及智能交通等。在给人们的生活提供了极大的便利的同时，各种挑战也接踵而至。物联网设备之间的通信携带了与人们的私人生活紧密相关的敏感数据，因此它成为恶意攻击者的重要目标。物联网的信息安全是当前阻碍物联网发展的重大挑战之一。由于物联网设备通常受到人机交互方式和能耗等限制，使得电信网、互联网等网络环境中的信息安全解决方案不完全适用于物联网环境，因此，必须设计适用于物联网环境的新的安全解决方案。
　　由于IoT网络的拓扑常常动态可变，而且设备数量众多，在IoT设备中预配和预置密钥以满足为任意IoT设备节点建立成对安全通信的要求通常是不切实际的。针对这些问题，基于无线通信中不可避免的随机丢包特性，本篇论文提出了一种自安全通信方案。该方案允许IoT设备自动建立和更新密钥，而无需预共享密钥材料或公钥证书。此外，自安全通信可防止密钥被盗，即使攻击者可能会在短时间内获取密钥并危及通信安全性，但是通信安全性会随着通信的进行而自动恢复。
　　本篇论文首先介绍了物联网自安全通信协议点对点设计的具体技术原理，该方案通过通信双方交流一系列随机消息构建初始密钥，可以抵御密钥窃取攻击。同时，通信密钥随着通信过程的进行在每一次会话结束后都会进行更新，在密钥被窃后很快能够自动恢复安全，实现了前向和后向保密性。然后将协议扩展到了一对多应用场景，包括无中继节点和有中继节点两种情况，并设计了在中继传输场景下的密钥嵌套加密方案，使得协议更贴近真实应用场景。最后，实现了协议的系统原型，在此基础上，进行了可行性、安全性以及稳定性实验，并且测试验证了多种可能发生的故障情况。