本发明公开了一种车联网轻量级认证和密钥共享系统及方法，针对车联网系统中车与车之间、车与云服务器之间基于公钥体制的认证方式导致计算开销和通信开销过大的问题，提出了一种基于物理不可克隆函数和数据洗牌算法的车联网实体间的轻量级身份认证和密钥共享机制。该机制利用PUF自身独有的物理特性和高效的数据洗牌算法实现了车与云服务平台之间的安全身份认证过程，并在此基础上实现了车与车之间敏感信息交互过程中的动态密钥安全共享。与已有的基于公钥体制的车联网实体间认证机制相比，所提出的认证机制在保证加入车联网网络车辆身份合法性的前提下，显著降低了认证过程中的计算开销和通信开销。