面向車聯(lián)網(wǎng)的匿名認證方案研究
發(fā)布時間：2021-10-09 08:56
隨著智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)（Vehicle ad-hoc Networks,VANETs）的研究受到了越來越多的重視。在車聯(lián)網(wǎng)中,車輛可以與其他車輛或者路邊基礎(chǔ)設(shè)施通過無線網(wǎng)絡(luò)進行信息交換,從而提升了駕駛?cè)藛T對駕駛環(huán)境的預測和感知能力,避免交通堵塞,同時保障駕駛者的安全,減少交通事故的發(fā)生。但是由于無線網(wǎng)絡(luò)的開放性,使得車輛容易遭受各種惡意攻擊,因此必須設(shè)計相應(yīng)的安全機制保護車輛通信的安全性。認證是安全機制中確保通信安全至關(guān)重要的一種方法,然而車輛的高速移動性要求車聯(lián)網(wǎng)中使用的認證方案必須滿足高效性。因此如何設(shè)計安全且高效的認證方案是車聯(lián)網(wǎng)安全研究中的重要問題。由于目前大多數(shù)認證方案在安全性和效率方面與實際需求仍然存在一定差距,因此本文的研究目標是對安全和效率進行權(quán)衡,提出更符合實際需求的車聯(lián)網(wǎng)認證方案。本文主要研究工作如下:1.針對車聯(lián)網(wǎng)下身份認證過程中的隱私泄露問題,提出了一種基于信任擴展認證機制的匿名認證方案。在現(xiàn)有的車聯(lián)網(wǎng)認證方案中,大多數(shù)方案具有很強的安全設(shè)備假設(shè)。現(xiàn)有很多方案能夠?qū)崿F(xiàn)匿名認證,但忽略了消息之間存在的鏈接性。本文所提出的方案進一步弱化了車輛的安全設(shè)備假...
【文章來源】：重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
不同認證協(xié)議的執(zhí)行時間對比圖
圖 4.1 系統(tǒng)模型.2 方案具體構(gòu)造在這一部分介紹所提出的一種帶有可控鏈接的車聯(lián)網(wǎng)匿名認證方案，本方系統(tǒng)初始化、RSU 與 OBU 注冊、OBU 加入、消息簽名、門限認證、消息鏈身份追蹤七個部分組成。首先，CA 執(zhí)行初始化階段為為自己生成密鑰對，以個系統(tǒng)的公共參數(shù)。在每個 RSU 和 OBU 加入網(wǎng)絡(luò)之前，需要向 CA 注冊，自己公私鑰對并從CA處獲得相應(yīng)的公鑰證書。RSU部署在道路上的關(guān)鍵點處有一定的無線電覆蓋范圍。當 OBU 進入一個新的 RSU 的通信范圍時，它們與 RSU 執(zhí)行 OBU 加入過程從 RSU 獲得相應(yīng)的群證書。然后，OBU 就可以執(zhí)息簽名過程來廣播消息，同時也可以門限認證過程來驗證接收到的消息和簽了解決爭端信息，CA 可以執(zhí)行身份追蹤過程揭露一個有效的簽名消息的簽名
4 ( 6)ex bpnT n T；Shao 等人[38]的方案的計算開銷為4 ( 5)ex bpnT n T；Hwang 等人[52,53]的方案的批驗證計算開銷約為11ex bpnT nT；所提方案的計算開銷約為4 ( 4 )m u l b pn T n T。如圖 4.2 和圖 4.3 所示，我們對每個方案在簽名和驗證階段的總執(zhí)行時間給出了詳細的比較。例如，要驗證 100 個簽名，Shao 等人[34]的方案的執(zhí)行時間約為858ms(= 4exnT + ( +6)bpn T = 4*0.483*100+(100 + 6)* 6.28)；Shao 等人[38]的方案的執(zhí)行時間約為 852ms(= 4 +( +5)bpn T = 4*0.483*100 +(100 +5)*6.28)；Hwang 等人[52,53]的方案所需的的執(zhí)行時間約是 1159ms(= 11 +bpnT =11*0.483*100+100*6.28)；本方案的執(zhí)行時間約是 783ms(= = 4*0.326 *100 +(100+5)*6.28)。因此，根據(jù)以上分析可以知道，本方案與其他類似方案相比，在效率上具有一定優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)認證機制和信任模型[J]. 劉宴兵,宋秀麗,肖永剛. 北京郵電大學學報. 2017(03)
[2]FAPP:一個基于浮動車的VANETs隱私保護協(xié)議[J]. 楊濤,王亞坤,葛云峰,林宇. 計算機科學. 2015(S1)
[3]車載自組織網(wǎng)中條件隱私保護認證方案[J]. 劉丹,石潤華,仲紅,張順,崔杰,許艷. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
[4]面向車載網(wǎng)RSU不可接入環(huán)境的輕星級無證書密鑰協(xié)商方案（英文）[J]. 宋軍,賀春姣,張磊,唐善玉,張煥國. 中國通信. 2014(09)
[5]PS-PPF:一個基于代理簽名簇的VANETs隱私保護框架[J]. 楊濤,萬純,胡建斌,陳鐘. 計算機科學. 2012(11)
博士論文
[1]安全協(xié)議及其BAN邏輯分析研究[D]. 楊世平.貴州大學 2007
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)中匿名認證方案與安全協(xié)議的研究[D]. 溫靖宇.安徽大學 2017
[2]車載自組織網(wǎng)絡(luò)安全認證與隱私保護的研究和實現(xiàn)[D]. 張磊.安徽大學 2016
[3]VANET中可追蹤的匿名認證方案[D]. 趙淑婧.湖南科技大學 2015
[4]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的群密鑰管理研究[D]. 李情情.浙江工商大學 2014
[5]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息認證技術(shù)研究[D]. 周俊.長安大學 2014
本文編號：3426043
【文章來源】：重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
不同認證協(xié)議的執(zhí)行時間對比圖
圖 4.1 系統(tǒng)模型.2 方案具體構(gòu)造在這一部分介紹所提出的一種帶有可控鏈接的車聯(lián)網(wǎng)匿名認證方案，本方系統(tǒng)初始化、RSU 與 OBU 注冊、OBU 加入、消息簽名、門限認證、消息鏈身份追蹤七個部分組成。首先，CA 執(zhí)行初始化階段為為自己生成密鑰對，以個系統(tǒng)的公共參數(shù)。在每個 RSU 和 OBU 加入網(wǎng)絡(luò)之前，需要向 CA 注冊，自己公私鑰對并從CA處獲得相應(yīng)的公鑰證書。RSU部署在道路上的關(guān)鍵點處有一定的無線電覆蓋范圍。當 OBU 進入一個新的 RSU 的通信范圍時，它們與 RSU 執(zhí)行 OBU 加入過程從 RSU 獲得相應(yīng)的群證書。然后，OBU 就可以執(zhí)息簽名過程來廣播消息，同時也可以門限認證過程來驗證接收到的消息和簽了解決爭端信息，CA 可以執(zhí)行身份追蹤過程揭露一個有效的簽名消息的簽名
4 ( 6)ex bpnT n T；Shao 等人[38]的方案的計算開銷為4 ( 5)ex bpnT n T；Hwang 等人[52,53]的方案的批驗證計算開銷約為11ex bpnT nT；所提方案的計算開銷約為4 ( 4 )m u l b pn T n T。如圖 4.2 和圖 4.3 所示，我們對每個方案在簽名和驗證階段的總執(zhí)行時間給出了詳細的比較。例如，要驗證 100 個簽名，Shao 等人[34]的方案的執(zhí)行時間約為858ms(= 4exnT + ( +6)bpn T = 4*0.483*100+(100 + 6)* 6.28)；Shao 等人[38]的方案的執(zhí)行時間約為 852ms(= 4 +( +5)bpn T = 4*0.483*100 +(100 +5)*6.28)；Hwang 等人[52,53]的方案所需的的執(zhí)行時間約是 1159ms(= 11 +bpnT =11*0.483*100+100*6.28)；本方案的執(zhí)行時間約是 783ms(= = 4*0.326 *100 +(100+5)*6.28)。因此，根據(jù)以上分析可以知道，本方案與其他類似方案相比，在效率上具有一定優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)認證機制和信任模型[J]. 劉宴兵,宋秀麗,肖永剛. 北京郵電大學學報. 2017(03)
[2]FAPP:一個基于浮動車的VANETs隱私保護協(xié)議[J]. 楊濤,王亞坤,葛云峰,林宇. 計算機科學. 2015(S1)
[3]車載自組織網(wǎng)中條件隱私保護認證方案[J]. 劉丹,石潤華,仲紅,張順,崔杰,許艷. 計算機應(yīng)用. 2015(05)
[4]面向車載網(wǎng)RSU不可接入環(huán)境的輕星級無證書密鑰協(xié)商方案（英文）[J]. 宋軍,賀春姣,張磊,唐善玉,張煥國. 中國通信. 2014(09)
[5]PS-PPF:一個基于代理簽名簇的VANETs隱私保護框架[J]. 楊濤,萬純,胡建斌,陳鐘. 計算機科學. 2012(11)
博士論文
[1]安全協(xié)議及其BAN邏輯分析研究[D]. 楊世平.貴州大學 2007
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)中匿名認證方案與安全協(xié)議的研究[D]. 溫靖宇.安徽大學 2017
[2]車載自組織網(wǎng)絡(luò)安全認證與隱私保護的研究和實現(xiàn)[D]. 張磊.安徽大學 2016
[3]VANET中可追蹤的匿名認證方案[D]. 趙淑婧.湖南科技大學 2015
[4]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的群密鑰管理研究[D]. 李情情.浙江工商大學 2014
[5]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息認證技術(shù)研究[D]. 周俊.長安大學 2014
本文編號：3426043
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