本发明涉及物联网安全技术领域，公开了一种面向物联网的轻量级匿名身份认证方案，包括注册阶段与认证阶段，通过注册阶段与认证阶段实现联网终端设备与网关之间的双向认证；注册阶段包括：设备发送真实身份ID_i给网关、网关生成挑战值并计算匿名身份、设备计算响应值并发送给网关、网关生成T_(R_i)并公开相关信息；认证阶段包括：设备初始化并生成初始消息、网关验证匿名身份形成响应消息发送给设备、设备进行初始化和数据转换、网关验证并更新。该方案，用以验证接入物联网的设备身份，从而加强安全防护和管理；该方案基于PUF、切比雪夫混沌映射和模糊提取器，其中切比雪夫混沌映射可以保护挑战应答对的安全传输，而模糊提取器使PUF免于噪声的影响。