【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,人們對(duì)生活質(zhì)量也提出了更高的要求,渴望更加舒適快捷的出行方式,汽車使用數(shù)目增多,由此帶來的交通堵塞、交通事故等交通問題引起廣泛關(guān)注。車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicle Ad-hoc Networks,VANETs)作為車聯(lián)網(wǎng)的重要支撐,有望緩解或解決這些問題。VANETs利用實(shí)時(shí)的車間通信、車路通信,使得駕駛者可以提前獲得道路信息,及早地做出決策,避免碰撞、堵塞等交通狀況,從而使駕駛者獲得更好的行車體驗(yàn)。但是,由于無線通信的開放性,VANETs在實(shí)現(xiàn)這些用途的同時(shí)也面臨著安全和隱私挑戰(zhàn)。車輛在行駛過程中需要向周圍車輛周期性地廣播包括當(dāng)前位置、速度、方向等信息的安全消息,為了確保消息安全可靠,不被攻擊者篡改或者偽造,需要對(duì)消息的來源和消息本身進(jìn)行簽名和認(rèn)證。同時(shí),廣播消息的車輛不想泄露自己的身份、位置等隱私信息,方案需要實(shí)現(xiàn)匿名通信。但當(dāng)惡意車輛出現(xiàn)時(shí),又必須能追蹤撤銷其真實(shí)身份。因此,如何實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)場景下的車輛條件隱私保護(hù)認(rèn)證和位置隱私保護(hù)成為研究的重點(diǎn)。本文基于假名和秘密共享技術(shù)提出一種條件隱私保護(hù)認(rèn)證方案,利用雙向哈希鏈生成大量不可鏈接的假名,實(shí)現(xiàn)車輛的匿名認(rèn)證通信。對(duì)于有爭議的消息,方案引入Shamir秘密共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)滿足閾值輛車舉報(bào)時(shí)撤銷惡意車輛,并防止惡意車輛對(duì)誠信車輛陷害攻擊的目的。另外,由于假名是由兩條反向的哈希鏈生成的,所以本文的方案不但保證了車輛假名的前向和后向安全,還優(yōu)化了其撤銷開銷。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提的條件隱私保護(hù)認(rèn)證方案在車輛的通信開銷、認(rèn)證開銷和撤銷開銷等方面優(yōu)于其他方案。位置隱私保護(hù)是本文研究的另一個(gè)重點(diǎn),混合區(qū)是一種有效的位置隱私保護(hù)方法。在混合區(qū)內(nèi),所有車輛同時(shí)更換假名,目標(biāo)車輛隱藏在鄰居車輛中,實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)。但當(dāng)更換假名的車輛數(shù)達(dá)不到K匿名閾值時(shí),車輛如何建立滿足K匿名的混合區(qū)是一個(gè)問題。本文利用基于斯塔克博格博弈的激勵(lì)機(jī)制刺激鄰居車輛協(xié)作產(chǎn)生更多假名來解決上述問題。主導(dǎo)車輛設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì),跟隨車輛進(jìn)行博弈產(chǎn)生多余假名更換消息直至滿足K匿名。從攻擊者角度看,有K個(gè)車輛同時(shí)更換假名。方案結(jié)合群簽名實(shí)現(xiàn)車輛更換假名期間的安全通信。仿真結(jié)果表明所提方案通過設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)總能實(shí)現(xiàn)K匿名位置隱私保護(hù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP309;U495

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本文編號(hào)：2587811