車(chē)載自組網(wǎng)中認(rèn)證方案和異常檢測(cè)方案的研究.pdf

1、VANETs(Vehicular Ad Hoc Networks)是部署在道路上的移動(dòng)自組網(wǎng)，因其在道路安全，交通管理，甚至是娛樂(lè)服務(wù)這些項(xiàng)目上的巨大潛力而備受矚目，是智能交通系統(tǒng)(ITS)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。然而VANETs是一把雙刃劍，在為人們提供便利的同時(shí)，還帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)。其中安全問(wèn)題是VANETs研究的重點(diǎn)。認(rèn)證技術(shù)和異常檢測(cè)技術(shù)是解決VANETs安全問(wèn)題的基本方案。其中認(rèn)證技術(shù)針對(duì)外部節(jié)點(diǎn)隱患，可以抵御非法用戶的信息注入、信息篡改

2、、盜用車(chē)輛身份等攻擊;異常檢測(cè)技術(shù)針對(duì)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)隱患，可以檢測(cè)識(shí)別合法用戶發(fā)布的虛假警報(bào)、交通指示等信息。本研究對(duì)VANETs不同應(yīng)用環(huán)境下特定的安全需求進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)現(xiàn)有的VANETs中的認(rèn)證技術(shù)和異常檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出適應(yīng)于大規(guī)模、高動(dòng)態(tài)特點(diǎn)的VANETs認(rèn)證技術(shù)和異常檢測(cè)技術(shù)。
　　本文的主要工作及貢獻(xiàn)如下:
　　1.總結(jié)和分析現(xiàn)有的VANETs認(rèn)證協(xié)議，本文發(fā)現(xiàn)協(xié)議中基礎(chǔ)設(shè)施RSU(Road-SideU

3、nit)計(jì)算能力的瓶頸，即在現(xiàn)有的認(rèn)證協(xié)議下，RSU每秒最多認(rèn)證2450個(gè)信息，這顯然不滿足VANETs中信息量龐大的處理需求。本文提出了一個(gè)基于代理車(chē)輛的認(rèn)證協(xié)議(PBAS)，該協(xié)議首次利用道路上車(chē)輛的計(jì)算能力，讓這些車(chē)輛代理認(rèn)證其他車(chē)輛的信息，然后將認(rèn)證結(jié)果交付給RSU核查，這種分布式的認(rèn)證算法極大地提高了RSU的認(rèn)證上限。本文設(shè)計(jì)的協(xié)議不僅不會(huì)因?yàn)橐氪碥?chē)輛而降低認(rèn)證協(xié)議的安全性，同時(shí)在滿足信息的完整性和身份的合法性這些安全要求

4、的基礎(chǔ)上，集成了身份隱私保護(hù)、車(chē)-路邊基站(V2I)密鑰協(xié)商批處理等功能。
　　2.總結(jié)和分析現(xiàn)有的VANETs異常檢測(cè)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前VANETs的異常檢測(cè)技術(shù)多采用基于冗余數(shù)據(jù)的一致性檢測(cè)方案。為降低對(duì)冗余數(shù)據(jù)和冗余鏈路的依賴性，本文提出了一個(gè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的異常檢測(cè)方案。該方案使用反向傳播(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以基礎(chǔ)安全信息(Base Safety Message)為學(xué)習(xí)樣本，學(xué)習(xí)關(guān)于正常路況、擁塞路況和事故路況三種壞境的特征;并綜