随着计算机网络的飞速发展和物联网的兴起,网络的各项应用已经深入到人类生活的方方面面。与用户有关的各种信息、凭证甚至机密数据会在网络中进行大量的传输。安全的网络通信需要能够应对各种安全威胁,保障真实性、机密性和完整性的安全需求,提供网络身份认证和安全数据传输的基础服务。一旦通信所使用的密钥被窃取了,现有的通信协议需要获取新的密钥并进行替换,才能使得安全通信恢复功能。然而,失窃密钥的检测和及时替换,在实践上几乎是不可能的,尤其是对于大型网络或者网络节点部署在不可接近环境的情况。本篇论文针对现有协议无法抵御密钥窃取攻击的问题设计了基于动态秘密的自安全通信协议,可以提供安全可靠的网络身份认证和网络数据传输服务,有效抵御各种网络攻击包括密钥窃取攻击,并且即使密钥被窃取了也能自主更新恢复安全,即自安全。动态秘密的核心机制是在不可靠通信链路上,基于通信双方的通信信息和通信链路中的随机性来持续性地进行密钥更新。因此协议使用的密钥以及通过密钥生成的凭证具有了动态性,每个密钥的有效期仅存在于当前一次的活动中,并且难以预测。密钥更新不需要第三方参与和额外通信,并且会随着正常通信的进行不断引入具有真随机性的信息。此外,本文使用Intel SGX技术,基于可信计算在本地终端加强了对于密钥的保护。本篇论文首先实现了认证场景下的自安全认证通信协议,并结合Intel SGX技术构建了自安全网络身份认证方案,可以抵御本地终端以及网络链路的各种攻击,保障通信的真实性。接着本文针对通用的网络通信,设计并实现了满足不同传输效率需求的自安全通信停等协议和窗口协议。实验和安全性分析证明协议可靠高效并且具备自安全特性,提供了通信的机密性和完整性。自安全通信协议提供了一种创新性的通信方案,随着通信的不断进行,安全性得到逐步增强,并且将通信过程中的干扰转化为随机信息引入密钥。安全性和高效性使得协议可以被广泛应用于传统网络以及资源受限、通信干扰频繁的物联网,例如无线传感器网络。