随着物联网技术和无线通信技术的不断发展,物联网终端设备数量急剧增长,物联网的应用场景也愈加多样,面临的安全威胁也越来越多。终端设备间的身份认证又是保障物联网通信安全不可或缺的重要一环。然而,传统的身份认证方案大多需要PKI支持,其在面对物联网环境时消耗资源大、证书维护繁琐。此外,物联网环境下的终端设备往往资源受限,难以进行复杂计算,而传统认证方案在部署时需要设备与PKI进行频繁交互,无形之中增加了部署物联网设备的硬件成本。相比之下,基于标识的认证方法具有资源消耗少、部署简单的优点,十分适合应用到物联网环境中。本文面向物联网环境下高效、低成本的认证需求,采用IBE密码体制,设计并实现了一个基于标识的物联网设备身份认证系统。系统由基于标识的身份认证方案、在线/离线密钥传输方案和相应的密钥管理机制组成,可有效降低基于PKI的传统认证方案在物联网环境下的资源开销与成本,减少物联网设备与PKI的频繁交互。本文具体工作如下:1)针对物联网环境下的终端间安全认证轻量化需求,本文提出了一种基于国密SM9标识密码算法的双向身份安全认证方案,并针对物理网终端设备的架构,通过完成arm平台下SM9算法的优化实现,进一步提升物联网终端设备之间认证的效率。2)针对物联网终端设备间认证过程中SM9密钥的安全灵活管理需求,本文通过对设备密钥的生成、申请、审核、更新、撤销等环节的闭环设计,形成了一种涵盖SM9密钥使用全生命周期的密钥安全管理方案,并对该密钥管理系统进行实现和部署验证。3)针对物联网环境下密钥分发的便捷性和易用性需求,本文基于“挑战-响应”机制,利用SM3杂凑算法和SM4对称加密算法构造临时会话密钥,构造出一种安全的SM9密钥在线/离线密钥分发方案。4)基于提出的相关方案,本文进行原型系统开发,并搭建模拟场景进行功能和性能测试。测试结果表明,该原型系统能够实现物联网设备之间的高效认证,并可支持千万级设备数量的密钥管理。目前该系统已成功进行实地部署运行。