为解决传统密钥交换协议无法进行三方密钥协商,不够灵活且安全性存在缺陷的问题,借助于秘密矩阵特征值,首先提出了一种可以抵御中间人攻击且简单灵活的三方密钥交换方案,但该方案无法对密钥交换的有效性进行验证,即无法防止不被中间人伪造。在此基础上,对秘密矩阵进行重新构建,其中矩阵阶数为大偶数,所有的特征值成对出现,相似于对角阵。基于所提的特殊秘密矩阵,引入验证环节对通信方的合法性进行验证,给出了基于特征值的可验证三方密钥交换协议。该协议既解决了三方密钥交换的问题,又可对身份合法性进行验证,证明基于特征值进行三方密钥交换协议设计是可行的,最终设计的协议兼具安全性和高效性。