车联网是通过路、网、车、云之间协同合作,实现对道路环境的监控、车辆之间信息的深度共享。目前车联网中设备种类繁多、数量大,网络环境复杂,存在大量的异构网络。传统集中式信任的设备身份信息认证管理方式,面对网络攻击的抵抗能力较差,系统风险较大。针对车联网的复杂环境,本文设计了一种适用于车联网的身份认证技术,以现代密码学技术为基础,通过结合零知识证明技术、联盟链技术,从以下三个方面开展设计和研究,可以较好实现车联网设备之间安全、高效的双向认证。(1)基于区块链技术的车联网管理模拟,以车辆登记部门、路网节点、车联网平台等可信部门为节点,构建车联网联盟链,通过智能合约建立访问控制策略,可实现跨组织的边界协同化管理,避免数据流动打破安全管理边界,提升系统对数据控制力。(2)基于车联网内节点角色对联盟链数据的分片管理优化,并进一步将联盟链设计为链上、链下两部分,将身份验证功能从链上分离,将其下放至链下路边单元等可信边缘设备,提升系统的可扩展能力和工作效率。(3)融合零知识证明对身份验证进行优化,将零知识证明技术作为高性能系统的核心组件与联盟链结合,实现车联网身份认证从数据库查询进行验证,转变为提交密码学承诺进行验证,在保护隐私数据的安全基础上进一步提升系统的效率。按照上述设计方案,基于超级账本(Hyperledger Fabric)搭建了联盟链试验系统,模拟实现了车联网设备登记、权限管理、数据分片等功能,并针对系统各个关键功能和整体进行测试。在实验室工作站的开发环境下,模拟100辆车同时与RSU进行双向身份认证仅需97ms。结果表明,该系统能够满足用户身份隐私保护的要求,具有高性能、低成本、拓展性强等特点。