物联网中的很多智能设备可以通过网络完成在线信息交互。对于医疗健康来说,智能设备可以监测健康数据并将其存储在数据库中。与此同时,传输信息的安全成为数据传输和接收过程中必须解决的问题。为了防止他人恶意攻击,需要在特定安全强度下,对智能设备中的签名方案设计更加轻量级的操作以保证通信安全。为了解决大量数据签名和验证过程中计算开销过大的问题,本文使用更简洁的操作来实现签名和验证,同时使用简化的复杂数字签名算法来保障物联网中智能设备间的通信安全。此外,本文还提出了多选项参数选择方法,该方法利用不同签名作为每个文档关键级别的特殊索引表达上的签名验证对,并且可通过增强安全强度来抵抗流量分析攻击。本文提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的安全方案,利用IC创建过程中产生的随机因素生成各种不匹配,唯一且不同的挑战-应答对,将其存储在数据库中,用于物联网中智能设备之间的安全关联。基于内存和模拟电子的PUF大多被用来提供可靠的安全属性,其中基于MOS晶体管的PUF,由于其尺寸较小,在运行中会存在各种各样的失配问题。针对此类问题,本文设计了基于PUF的身份认证方案,模拟会话密钥以确保物联网智能设备之间的信息交互。此外,本文在质询和响应过程中还提出了注册和认证机制,实现了请求设备、网关和智能设备之间安全命令的执行。为了实现敏感信息的安全交互,本文利用逻辑树来维护每个群组的理念,设计了安全的群组通信体系。同时,本文提出了在物联网移动服务计算中基于逻辑树的安全移动性管理方案,以解决断开后接入需要再次认证的问题。针对在部署阶段,设备组件群组需要通过群组负责人才能进行安全设置以完成信息交互的问题,本文提出了组部署、移动节点加入和迁移的协议。此外,本文还通过基于混沌映射的单向哈希函数以确保信息的完整性,为物联网中数据安全和身份认证提供可靠的解决方案。