如何确保数据的安全性是当今社会的研究热点,加密原语被认为是解决该问题的有效方法。然而,加密后的密文面临着数据可用性降低的挑战。传统的可搜索加密方案能够搜索加密后的密文,但是该项技术仅能够对相同公钥加密下的密文进行操作。针对该局限性问题,支持等式测试的加密概念被引入,该机制可以在不解密的情况下对来自相同或者不同公钥加密下的密文进行匹配操作。虽然加密技术可以保证数据的完整性和机密性,但是不能保证数据的不可伪造性,因此,签密技术应运而生。然而,现有支持等式测试的签密方案存在性能低下以及仅适用于单一环境的问题。本文针对上述问题进行深入研究,完成了以下工作:为了解决现有支持等式测试的签密方案中所存在的高开销问题,本文提出了一个车联网环境下支持等式测试的身份基签密方案,该方案继承了身份基签密原语与等式测试技术的优点,解决了现有方案中的证书管理问题,极大地降低了信息在传输过程中的计算开销和通讯开销,并且数据的完整性、机密性以及不可伪造性均得到保证。针对复杂多变的异构环境,本文提出了一个无线体域网环境下支持身份基密码体制到公钥基础设施密码体制等式测试的异构签密方案,该方案解决了现有方案仅适用于单一系统的问题,同时,方案在构造时减少了双线对以及哈希函数的使用数量,使得签密和解签密算法与已有的方案相比更加高效。此外,该方案能够适用于异构系统,其安全性也得到了有效论证。为了进一步适应异构环境,本文提出了一个物联网环境下支持公钥基础设施密码体制到无证书密码体制等式测试的异构签密方案,在该方案中,数据的传输介于两个异构系统之间,公钥基础设施系统中的发送者可以签密数据,然后将密文上传至可存储的云服务器,当位于无证书密码系统中的用户需要某些特定数据时,等式测试操作将被执行,用以判断不同的密文中所包含的明文信息是否一致。同时,方案的安全性得到了论证,模拟实验显示了所提方案的时间开销,验证了该方案可以更好的适用于物联网环境。