移动IPv6作为下一代移动互联网的基本协议规范,给未来的全IP移动通信系统提供了一个标准的全球移动性解决方案。而就移动切换这一关键问题而言,现有的基于MIPv6扩展的方案主要考虑的是如何从性能上降低切换时延,以提高服务质量,对切换中安全认证问题的研究不足。有些扩展方案甚至未考虑安全性。此外,随着越来越多的节点呈现群体移动的特性,人们开始了对网络移动的研究,IETF发布了网络移动性的基本支持协议NEMO,但该协议中的通信模式不支持路由优化,通信效率很低,不能提供端到端的安全性,而现有的路由优化方案都有一定缺陷,未形成统一的标准。针对以上问题,本文以MIPv6协议为基础进行了如下研究:基于改进的IPsec安全架构,结合快速切换协议,设计了一种网络层的安全切换认证方案。在该方案中,通过改进IKEv2协议完成实体之间的身份认证和密钥协商,并且使用IPsec/SA保护切换过程中交互的信令,协议兼顾了切换性能和安全性要求。然后基于Mobiwan在NS-2仿真平台上扩展实现了该方案,仿真分析的结果表明:所设计的方案在兼顾安全性的条件下仍然具有良好的通信性能和服务质量。基于NEMO协议和改进的IPsec,针对网络移动问题,设计了一种安全的NEMO路由优化方案。在该方案中,路由优化和移动切换工作由子网内LFN节点自主完成,通过巧妙的转交地址配置机制,使得嵌套NEMO变成平级网络结构,并且能够实现通信实体之间端到端的安全认证和保密。基于NS-2平台扩展实现了本方案,仿真实验分析表明,本文方案在性能和安全性方面均优于现有的方案。