本发明公开了一种面向LTE-R移动中继的组认证及密钥协商方法，包括系统建立及参与者注册：参与认证的移动中继节点在密钥生成中心完成注册，以获取各自的秘密信息；B、接入认证：同一列车的大量车载移动中继节点同时请求接入LTE-R网络时，各自计算随机因子发送给组长以恢复秘密值，由组长将完整的组认证消息发送给归属用户服务器以请求身份认证。认证成功后，由归属用户服务器作为可信第三方帮助移动性管理实体和移动中继节点实现相互身份认证及会话密钥协商；C、认证失败，终止协议继续执行。本方法有效实现移动中继节点的批量认证，因此认证效率高，信令开销小，安全性好。