車載自組織網(wǎng)絡(luò)信息認(rèn)證和隱私保護(hù)機(jī)制的研究.pdf

1、車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VehicularAdHocNetworks，VANET，簡稱車載網(wǎng))作為未來智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為車間通信創(chuàng)建了一個(gè)重要的平臺(tái)，不僅能夠提高交通效率，增加司乘人員的舒適性，而且還能夠最大限度地減少或者避免道路安全事故的發(fā)生，它將為交通管理帶來革命性的變化。但是由于無線網(wǎng)絡(luò)本身的脆弱性和開放性，車載網(wǎng)也很容易受到攻擊和破壞，面臨著信息的偽造和篡改攻擊、信息跟蹤和重放攻擊、女巫攻擊和拒絕服務(wù)攻擊等等，因此車載自組網(wǎng)的部署和

2、實(shí)施必須滿足信息的可認(rèn)證性、完整性和不可否認(rèn)性等安全需求，同時(shí)，還需要保護(hù)用戶的隱私，要求車載網(wǎng)必須提供一種有條件的匿名信息認(rèn)證協(xié)議。另外，由于車載網(wǎng)規(guī)模較大，涉及的通信實(shí)體數(shù)量較多，要求設(shè)計(jì)出健壯而且能夠高效運(yùn)行的車載網(wǎng)安全協(xié)議。
　　車載網(wǎng)作為一種特殊的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)眾多而且具有高速移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化快，無線信道質(zhì)量不穩(wěn)定，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)受限制沿著車道進(jìn)行具有一定的規(guī)律性，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)能夠提供較充足的能源供應(yīng)支持較大的儲(chǔ)存

3、能力和計(jì)算能力的設(shè)備等等，這些特性限制了一般的無線網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議適用于車載網(wǎng)，因此必須為車載網(wǎng)設(shè)計(jì)專門的信息安全協(xié)議框架和方案，保障車載網(wǎng)的正常運(yùn)行。
　　本文針對車載網(wǎng)的實(shí)際狀況，在車載網(wǎng)的信息認(rèn)證機(jī)制和用戶隱私保護(hù)方面進(jìn)行了初步的研究和探索，提出了自己的一些想法，主要概括如下：
　　(1)提出了車輛信息分類認(rèn)證的思想，根據(jù)是否需要隱私保護(hù)把車載網(wǎng)的通信實(shí)體應(yīng)分為兩類，需要隱私保護(hù)的車輛比如個(gè)人車輛可以采用群簽名認(rèn)證機(jī)制，不

4、需要隱私保護(hù)的年輛比如公用車輛和路邊基礎(chǔ)設(shè)施(RSU)可以采用基于身份的認(rèn)證機(jī)制。
　　(2)給出了車載網(wǎng)信息安全的一個(gè)協(xié)議框架，對通信實(shí)體分級分區(qū)進(jìn)行管理，采用移動(dòng)通信的群組管理模式，車輛可以進(jìn)行漫游發(fā)送信息，每個(gè)區(qū)域有一個(gè)密鑰管理中心負(fù)責(zé)為在本轄區(qū)內(nèi)的年輛簽發(fā)密鑰，并管理區(qū)域內(nèi)的RSU，每個(gè)區(qū)有一個(gè)交通執(zhí)法中心，負(fù)責(zé)召回違規(guī)車輛的密鑰，并實(shí)施處罰。
　　(3)給出了一個(gè)信息認(rèn)證和隱私保護(hù)的具體方案，方案使用了基于身份的簽

5、密技術(shù)和群簽名技術(shù)，車輛通過簽密和向密鑰管理中心申請并定期更新簽名密鑰，然后可以在該區(qū)域內(nèi)以群簽名的方式簽發(fā)信息，能夠保護(hù)用戶隱私。
　　(4)給出了一個(gè)信息批量驗(yàn)證的算法，該算法能夠用接近于常量值的時(shí)間來驗(yàn)證大批量的信息，使得信息驗(yàn)證的時(shí)間不隨著信息量的增大而增加，能夠減少車輛對信息的響應(yīng)時(shí)間，并且有效地防范拒絕服務(wù)攻擊。
　　(5)針對偽造信息和虛假信息，提出了量化對比的方法，使得車載網(wǎng)能夠以最小的代價(jià)使得欺騙攻擊的難度