本文關(guān)鍵詞：面向VANET的條件匿名認證方案研究

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【摘要】：在物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天,車載物聯(lián)網(wǎng)以其自身的特點和巨大的發(fā)展?jié)摿涫苋藗冴P(guān)注。車載自組織網(wǎng)絡(VANET)作為其中的核心組成部分,極大的提高了道路安全和交通效率。但VANET自身的開放性導致其在應對信息攻擊時顯得非常脆弱,網(wǎng)絡中認證和訪問控制對車輛和RSU通信而言是至關(guān)重要的安全服務。與此同時,保護隱私和防止隱私信息的濫用和隱私攻擊也是亟待解決的關(guān)鍵問題之一。如何在保證車輛身份認證和安全通訊的同時又不泄漏隱私?現(xiàn)有的工作專注于單一方面�；赩ANET的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),本文比較了現(xiàn)有方案的特點,提出了兩個適用于VANET的隱私保護方案。(1)針對VANET中認證機制會造成身份隱私泄漏的問題,提出了基于公平盲簽名和秘密共享的車載網(wǎng)隱私保護方案FBSS。在該方案中,車輛身份信息的認證,車輛假名的發(fā)行和違法車輛分布式追蹤被劃分為三個不同階段。車輛以盲簽形式在認證中心處取得簽名,盲化的操作使得認證中心能參與車輛節(jié)點身份的簽名過程,但又不能單方獲取到被簽車輛的身份信息。此后車輛以該簽名在假名發(fā)行中心獲取假名證書。該證書由三方成員共同產(chǎn)生,整個過程都具備雙向認證性,能抵抗任何一方的偽造和欺騙行為。在對違法車輛的分布式追蹤過程中,基于門限秘密共享機制擴展為多個追蹤中心的聯(lián)合行為,提高了健壯性,避免單個追蹤中心失效的同時也降低了其妥協(xié)合謀欺騙的可能性。此外,整個追蹤過程追蹤中心都不需要存儲車輛假名和真實身份的對應關(guān)系,也無需對假名證書進行存儲,減少了相應的存儲和搜索開銷。安全性分析表明FBSS能同時滿足認證,隱私保護和追蹤的需求。(2)區(qū)別于FBSS方案,為了改善FBSS方案中過度依賴公鑰基礎設施(PKI)的情況,提出了無可信中心的VANET匿名認證方案。該方案借助了群簽名,環(huán)簽名等簽名的密鑰分配思想,允許車輛在系統(tǒng)初始化時自由選擇子密鑰。在消息簽名與匿名認證階段,與基于群簽名的VANET認證方案中車輛成員簽名認證必須采用全體匿名集不同,該方案中允許車輛節(jié)點自由選擇匿名集的大小,使得在對效率要求高的VANET中有效減少了計算代價。在違法車輛的追蹤階段,無需全體車輛成員的參與,通過系統(tǒng)初始化設定的門限值,只需滿足該閾值的車輛節(jié)點聯(lián)合即可追蹤到違法車輛的真實身份。安全性分析和實驗表明了該方案具有較好的匿名性和認證效率。
【關(guān)鍵詞】：VANET 匿名認證 隱私保護 追蹤
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U495;TP309
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 研究背景和研究意義11-14
• 1.2 概述14-21
• 1.2.1 VANET網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)介紹14-18
• 1.2.2 VANET中的安全風險和安全需求18-20
• 1.2.3 VANET中認證和隱私保護（匿名）需求20-21
• 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3.1 VANET中隱私保護的研究進展21-22
• 1.3.2 VANET中認證機制的研究進展22-23
• 1.3.3 VANET中匿名認證技術(shù)的研究進展23
• 1.4 論文的主要工作23-27
• 1.4.1 研究方法與大致思路23-24
• 1.4.2 本文的創(chuàng)新點24-25
• 1.4.3 論文結(jié)構(gòu)25-27
• 第二章 相關(guān)概論和理論基礎27-37
• 2.1 公鑰密碼體制27-30
• 2.2 RSA算法介紹30-32
• 2.2.1 RSA算法數(shù)學基礎30-31
• 2.2.2 RSA加密體制和簽名體制31-32
• 2.3 數(shù)字簽名32-33
• 2.3.1 數(shù)字簽名原理32-33
• 2.4 單向散列函數(shù)33-34
• 2.5 秘密共享34-37
• 2.5.1 門限秘密共享體制35-37
• 第三章 基于公平盲簽名和秘密共享的VANET隱私保護方案37-51
• 3.1 引言37-38
• 3.2 公平盲簽名概述38-40
• 3.3 基于公平盲簽名和秘密共享隱私保護方案40-43
• 3.3.1 基本網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)40
• 3.3.2 方案的基本流程40-41
• 3.3.3 基本算法41-43
• 3.4 安全性分析43-45
• 3.4.1 方案匿名性分析43-44
• 3.4.2 方案可追蹤性分析44
• 3.4.3 方案認證安全性分析44-45
• 3.4.4 方案健壯性分析45
• 3.5 實驗及結(jié)果分析45-49
• 3.5.1 性能分析47-48
• 3.5.2 通信和存儲開銷48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-51
• 第四章 無可信中心的VANET匿名認證方案51-63
• 4.1 引言51-52
• 4.2 預備知識52-53
• 4.2.1 雙線性映射52
• 4.2.2 Diffe Hellman假設52-53
• 4.3 無可信中心的VANET匿名認證方案53-57
• 4.3.1 基本網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)53
• 4.3.2 方案基本流程53-54
• 4.3.3 基本算法54-57
• 4.4 安全性分析57-59
• 4.4.1 匿名性分析57
• 4.4.2 消息簽名的不可偽造性57-58
• 4.4.3 簽名的不可關(guān)聯(lián)性58
• 4.4.4 可追蹤性分析58
• 4.4.5 無可信中心分析58-59
• 4.5 實驗結(jié)果及分析59-62
• 4.5.1 計算代價分析59
• 4.5.2 性能分析59-60
• 4.5.3 認證效率和通信開銷60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 工作總結(jié)63
• 5.2 下一步工作63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-73
• 附錄 碩士期間學術(shù)成果及參與的科研項目73

【參考文獻】

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本文編號：704948