随着无线通信技术的飞速发展,移动计算结合时下火热的物联网、雾计算、区块链等技术,在智能交通、医疗健康、能源管理等领域延伸出丰富的应用场景。其中,新兴的典型应用场景包括基于移动云计算或雾计算的车联网、基于移动云计算的智慧医疗以及基于区块链技术的物联网等。尽管移动计算在上述新兴场景中有着巨大的应用前景,但由于移动计算网络固有的广阔开放性、移动终端资源的有限性以及网络拓扑结构动态变化性,使得新兴的移动计算网络不仅面临着较大的安全威胁与隐私泄露风险,还给移动计算网络安全与隐私保护方案的设计增加了不少障碍。然而传统的移动计算安全与隐私保护方案并不适用于这些新兴的场景,安全与隐私问题逐渐成为了新兴移动计算场景所面临的巨大挑战,甚至成为移动计算发展的瓶颈之一。因此,新兴移动计算场景的安全与隐私保护方案的设计一直受到学术界与工业界的广泛关注与重点研究。针对移动计算应用到若干新兴典型场景的过程中,在安全保护或隐私保护方面面临的问题展开了深入研究和探索,主要的研究成果包括以下四个方面:(1)车联网的位置隐私保护:在智能交通领域中,车辆为了提高驾驶安全与行车效率,在行驶过程中需要向周边车辆广播“心跳”信息。这些“心跳”信息包含车辆的身份信息、实时位置等隐私信息,从而导致车辆容易受到位置隐私泄露的风险。现有的研究表明,车辆使用假名匿名广播心跳信息是保护位置隐私的有效方法。但是车辆在行驶过程中需要足够数量的假名满足周期性更换假名的要求,从而保证匿名效果。首先探讨在基于移动云计算的车联网场景中的车辆假名管理相关问题。设计一个三层按需假名分配管理系统,并提出一个基于移动云计算的假名分发机制,保证车辆的安全通信与隐私保护。在此基础上,针对车辆对假名的需求量在不同的区域、不同的交通负载下具有差异化的特性,使用报童模型建模并求解假名最优按需分发问题,从而最大化假名使用效率。相比于传统的假名均分方案,按需分发的方案使得本地云的平均收益提高了 18.3%。(2)针对传统的中心化假名管理方案时延大、开销高的缺点,提出一个基于雾计算的车联网范式对车辆的假名进行管理与分发。在基于雾计算的车联网的场景中,通过利用丰富的网络边缘资源提出了基于雾计算的假名保护隐私架构与机制。在上述架构中,车辆的假名管理转移到处于网络边缘的假名雾节点,从而提高假名管理效率,减少假名管理开销。还提出一个具有上下文情景感知能力的假名更换博弈策略和安全的假名管理协议。提出的方案的假名熵的增加值比现有的假名管理方案提高8%,有效地保证车辆的位置隐私保护水平。(3)智慧医疗的数据安全共享:在医疗健康领域,医疗健康数据的实时监控与电子医疗数据的共享显得十分重要。但由于智慧医疗的无线体域网络容易受到多种安全与隐私攻击,并且医患间电子医疗数据的共享容易泄露病人的隐私信息,而传统的密码学技术无法满足智慧医疗的数据安全与隐私保护需求,从而导致智慧医疗的数据实时监控与共享受阻。针对上述问题,提出一个针对智慧医疗的分层化移动云计算架构缓解传统中心云的存储和管理医疗数据的负担。并研究病人的社交特性,把病人根据社交特性划分为不同的社交群体,提出一个安全的电子医疗数据共享机制和一个实时医疗数据传输机制,从而保证医患间数据安全通信与实现病人数据的隐私保护。(4)工业物联网的能源安全交易:在能源管理领域,点对点的电能交易常见于不同的工业物联网场景(例如微电网、能量获取网络以及电动车接入网等)。但是由于能量交易市场的不透明,不公开的原因,上述工业物联网场景中存在共同的交易安全与隐私保护问题。为了解决这些问题,利用联盟区块链技术提出一个无需可信中介节点的能源安全交易系统。此外,针对传统区块链交易确认时延大,无法支持频繁、快速能源交易的问题,提出基于信用支付的去中心化能源交易机制,支持快速、频繁的能源交易,并利用斯坦博格博弈理论,建模贷款定价与定量问题,求解信贷银行的最优利息定价与定量方案,从而实现安全有效的能源交易。相比于借贷数量平均分配方案与随机分配方法,信贷银行的经济收益分别提高64.8%和226.9%。