近年来,随着我国客运和物流行业的快速发展,车联网的进一步发展受到学术界和工业界的广泛关注。具体到多个车联网应用中,始终存在身份认证和用户隐私意识（Privacy Awareness）的双向需求,即车联网在运行中希望收集更多的用户身份和数据信息以追踪和认证车辆相关信息（如交易信息、交通信息、路线偏好）,而用户出于隐私性考虑,通常不愿意透露自己的真实信息。因此一方面导致用户缺乏在车联网中主动响应的积极性,另一方面若采取不认证的匿名方式可能导致敌手更容易在网络中发起攻击。上述问题都是车联网应用在数据隐私保护中亟待解决的问题。区块链技术作为在网络全局范围内的分布式账本方案,通常能够在分布式网络中,为两个陌生节点在不完全交换信息的前提下构建信任并进行信息交流,这使得区块链系统可以有效地满足车联网中用户隐私意识与身份认证的双向需求。然而,由于监管和效率等方面的要求,现有的公链区块链网络不能直接运行在车联网中,否则会带来更多的安全隐患,例如欺诈、洗钱等风险。因此应针对车联网环境的实际特性,通过网络应用的实际情况进行相关系统的设计和部署。本文的研究目标是实现用户和车辆数据隐私得到保护的同时,相关车辆能够完成车联网所需的认证与信息处理。本论文根据车联网系统实际部署情况,把车联网结构归纳为三层:上层的监管层能对关键的事件和服务保持一定的监管与认证能力并且提供公共服务的接入;中层的运行层是车辆和路基节点组成的平面通信网络,采用自组网的方式组网;下层的维护层可保证在运行出现问题时,随时介入运行层的功能。论文立足于三层结构中存在的认证与数据隐私安全问题,针对性地通过区块链和密码学技术提出数据隐私的保护、认证、安全交易、担保和激励方案,并应用于不同的车联网场景,例如:充电网络、车辆交通信息通告网络、智能互联汽车等。具体包括以下几个方面:1.智能充电汽车的条件隐私保护认证系统,主要应用于充电网络中的电力交易系统。条件隐私就是指在一定条件下保护隐私而特定情况可以实现身份追踪和数据监管的手段。论文提出了条件隐私保护签名算法和基于区块链的电力交易结构和共识协议。首先通过该算法,既保护了充电交易每次有临时身份保护匿名性和位置隐私,又保证了有问题的交易可以被交管部门追踪到真实身份。其次通过本文设计的交易结构和签名算法可以在不增加交易总生成时间的情况下,实现追踪的功能。通过仿真实验,本文验证了该条件隐私保护认证系统在用户隐私、认证安全和共识效率方面都满足电力交易在充电网络中交易和管理的需求。2.车联网中的车辆信息激励机制,主要应用在车辆通告网络中。首先,该方案设计了聚合签名算法,确保交通通告消息的隐私,同时增强消息的可信度。进一步地,该方案设计了车联网中基于区块链的激励机制与分享协议协同工作,该激励机制可以动态记录车联网中车辆的信任点数增减,并且动态地激励车联网中的节点发送消息,解决了在车联网信息通告网络中的认证和隐私意识相矛盾的问题,并通过模拟实际城区的地图进行测试和提高了方案的效率。3.车联网中的反欺诈担保方案,主要应用在车联网中智能互联汽车的支付系统。该方案设计并提出了车联网中的门限签名算法,通过设计数字货币中独特脚本信息构造,实现在不改变公链区块链结构的同时,区块链交易可以获得担保在互联汽车网络中使用,并在反欺诈等信息安全与隐私方向得到加强。且相关方案不需要额外的授权方,完全兼容于现有的公链方案和互联汽车网络。通过上述具体方案的研究,本论文能够实现车联网应用在隐私信息得到保护的同时,有效地防止敌手的攻击并完成相关车辆所需的认证与信息处理。即,研究内容在保护隐私的同时,实现了车联网应用中可追踪的信息来源,激励用户分享数据,支持更安全的反欺诈交易,从而为下一代车与人、车与路、车与车通信的应用提供了有效的支持。