随着以互联网为代表的信息通信技术的快速发展和国家信息数字化战略的不断推广,人们的日常生活不断网络化和数字化。网络空间已上升为国家安全的“第五疆域”。与此同时,新的安全威胁和攻击方法层出不穷,网络空间安全需求日益迫切。密钥交换和基于口令的密钥交换作为密码学的重要分支,也在发挥着越来越重要的作用。传统密钥交换协议的安全性是基于“离散对数问题”的困难性。在量子计算环境下,离散对数问题不再困难,传统的密钥交换系统是不安全的。后量子密码旨在构造在量子计算环境下依然可以保证信息安全性的密码系统。格基密码作为最有希望的后量子密码解决方案之一亟需更深入的研究。本文的主要工作为基于格构造后量子的不同应用场景的密钥交换协议。首先本文给出了 Ding等学者提出的基于格的多方密钥交换协议的安全性证明,并在此基础上构造了一个新的基于格的认证密钥交换协议。我们给出了新的协议的正确性分析和安全性证明。同时,新的基于格的认证密钥交换协议可以支持预计算,并可以拓展为基于格的多方认证密钥交换协议。其次本文构造了一个基于格的口令认证密钥交换协议。口令身份认证技术日益广泛的应用,对网络空间安全提出了新的要求,使得构造抗量子的口令认证密钥交换的需求日益迫切。不同于密钥交换协议从用户的公钥出发,口令认证密钥交换协议基于用户的短而且低熵的口令,通过协议使得用户双方得到一致的会话密钥。本文利用改进的近似平滑投影哈希函数和密钥协商机制构造了一个高效的基于格的口令认证密钥交换协议,并给出了它的正确性分析和安全性证明。