發(fā)布時間：2020-11-02 09:35

　　 車載自組織網(wǎng)絡(luò),簡稱車載網(wǎng)(Vehicular ad hoc network,VANET),作為一種移動自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile ad hoc network,MANET)在交通道路上的應(yīng)用,已受到學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的高度關(guān)注。車載網(wǎng)由于其應(yīng)用場景的特殊性,在設(shè)計其協(xié)議時必須滿足以下需求。首先,車載網(wǎng)中的應(yīng)用大多安全攸關(guān),在保證功能的前提下,仍必須滿足一定的非功能屬性,比如用戶的隱私性和安全性。其次,為了給用戶帶來更人性化的駕車體驗,車載網(wǎng)需要提供更豐富的計算資源和存儲資源。為了實現(xiàn)上述兩點,人們開始嘗試采用面向云計算的技術(shù)來實現(xiàn)更高效、更安全的車載網(wǎng)協(xié)議。本文即對面向云計算的車載網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸協(xié)議從兩個不同的側(cè)重點展開深入研究。一方面,為了更好的保證車載網(wǎng)應(yīng)用中用戶數(shù)據(jù)的隱私性與安全性,本文提出了一個基于d-cover-free family的容錯批驗證算法,并將其應(yīng)用在云輔助的車載網(wǎng)中。本方案采用化名技術(shù)來實現(xiàn)車載網(wǎng)中車輛用戶的隱私保護。對于車輛和路邊單元(RoadSide Unit,RSU)之間的消息通信,方案采用簽名和批驗證實現(xiàn)消息的不可否認(rèn)性。其中批驗證的容錯是指在批驗證過程中,當(dāng)多個簽名中存在少量錯誤簽名時,我們依舊可以識別出有效簽名,以此提高驗證效率。同時,方案利用云計算作為第三方對消息進行交通分析并為RSU提供計算服務(wù)。為了驗證本協(xié)議的應(yīng)用性,我們對本協(xié)議進行了仿真實驗,實驗結(jié)果表明本協(xié)議滿足車載網(wǎng)通信要求。另一方面,針對現(xiàn)代車輛性能提高,可用資源增多的現(xiàn)狀,本文提出了一種車載云建立以及維護的協(xié)議,并實現(xiàn)了車載云中的數(shù)據(jù)安全傳輸。我們將車載網(wǎng)中的車輛作為基礎(chǔ)設(shè)施提供云計算,稱為車載云,其中提供資源的車輛稱為云成員,請求資源的車輛或其他實體稱為云用戶。由于車載網(wǎng)的高度動態(tài)性,我們需要對車載云進行維護,在車載云中車輛加入或者退出時,協(xié)議依舊滿足車輛的安全性和隱私性。在云用戶請求資源階段,協(xié)議滿足消息的機密性和云用戶的隱私性。在協(xié)議的實驗仿真階段,實驗結(jié)果表明車載云在建立以及維護階段的時間代價滿足車載網(wǎng)通信需求。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.67;TP309
【部分圖文】：

圖１．１：?ＶＡＮＥＴ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??車輛是車載自組織網(wǎng)絡(luò)中最重要的通信節(jié)點，車輛可以是私人車輛（屬人或者私人公司），也可以是公用的車輛（公共汽車或者提供公共服務(wù)

數(shù)宇■名批驗證技術(shù)的目的是在保證簽名驗證的同塒減少驗證的計算代價，＿??原麵是價助有限循環(huán)群的同構(gòu)性，對多個簽名中的相同頂或者苘類項進行合并操??作，以減少大開銷３ｉ算前次數(shù)。如圖２．１所示，驗證者羊次對多個簽名同時進行驗??證，若驗怔有效，則多個簽客均基翁效簽名。目前批驗怔也被廣泛應(yīng)用在＿網(wǎng)＇隱??簽名者??；Ｂ：消息簽部ｉｇｎ）一＾?（讓：、＼??—＿??０＾４１?Ｑ?—消纖獅－ｈ；�。保�??密鑰生成（ＧｅｎＴ＾ｊ＾??：??０ｍ（Ｈ）?消息娜｜卯）——？？?（Ｈ）?＾１＾??密鑰生成（Ｇｅｎ）＾＾?、???簽名批驗證（ＢＶｅｒｉｆ）??ｅｇ）￣消纖（ｓ＿）??瞧＿?Ｌ醫(yī)，１??圖２．１：數(shù)學(xué)簦名批驗證過事呈??私保護通信協(xié)議中以提窩簽名的效率［３６，?３７］０根據(jù)專用短程通信（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ?Ｓｈｏｒｔ??Ｒａｎｇｅ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＤＳＲＣ）協(xié)議，＿輛車會周期性的■向慝鼠廣播消愿，消篇包??括緊急惰況、附近路面交通信息、自身的位養(yǎng)，周圍實體在收到消息后需要對消??息的蠤案性進行驗證，為了提高驗證效寧ｔ文獻［３６，?３７］采用批驗證的方法來．加快??消息驗證的速度４?Ｚｈａｎｇ在［３８］中指出對某段時間內(nèi)收到的消息簦名進行批驗證??和逐個驗證可以節(jié)省許多時恂開銷。在枇驗證中Ｉ最琿想的情況是釀證結(jié)果有效，??則．表明驗證的簦名均有效《但懸當(dāng)存在錯繫眞名時

本節(jié)我們將對云輔助的車載網(wǎng)容錯批驗證協(xié)議的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作具體介紹，本系??統(tǒng)的架構(gòu)以傳統(tǒng)的車載網(wǎng)為基礎(chǔ)，加入云計算作為第三方為ＲＳＵ提供計？算資源并??對交通數(shù)據(jù)進行分析，其模型如圖３．１所示０系統(tǒng)架構(gòu)主要由四類實體構(gòu)成：云中??心（Ｃｌｏｕｄ?Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＣ）、可信機構(gòu)ＴＡ、路邊單元設(shè)施ＲＳＵ以及車輛�，F(xiàn)將這四類實??體介紹如下：??一云中心）?可信機構(gòu)??ｃｃ?ｍ?ｔａ??ｘ?＋路麵出設(shè)施??農(nóng)一Ｍｈ?表ＲＳＵ??ｌｉＬ—ｉＵ?ｉｎ?ｂｈｚｄｕ?ＨＢ??Ｍｒ?ｌ??圖３．１：云輔助的車載網(wǎng)容錯批驗證協(xié)議系統(tǒng)架構(gòu)??？可信機構(gòu)（ＴＡ）：?ＴＡ是系統(tǒng)中的可信機構(gòu)，通常選擇政府機構(gòu)或者交通部門??作為ＴＡ。它負(fù)責(zé)系統(tǒng)的初始化、車輛的注冊以及維護車輛注冊的成員表，注??冊包括為車輛生成多個短期化名以及公私鑰。另外，當(dāng)，惡意車輛廣播誤導(dǎo)性??消息時，ＴＡ有權(quán)檢索車輛的真實身份并報告相應(yīng)執(zhí)法部門。??２２??
【參考文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉保;車載自組織網(wǎng)絡(luò)中安全和隱私保護通信協(xié)議的研究[D];華東師范大學(xué);2014年

本文編號：2866872