【摘 要】
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车联网在降低交通拥堵、减少环境污染以及提高道路使用率方面发挥着重要作用。然而,因其通信信道采取无线通信方式导致信息传输和数据交换等存在安全隐患。认证是解决车联网安全问题的有效方式。但如何通过安全认证后保护车辆位置隐私的同时,确保具体应用场景的可靠性也是需要解决的问题,如智能城市中的智能收费场景。另外,以往认证方案多存在安全性不足、认证效率低、计算开销大。对于车辆的信任评估没有过多的研究,而车辆的信
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车联网在降低交通拥堵、减少环境污染以及提高道路使用率方面发挥着重要作用。然而,因其通信信道采取无线通信方式导致信息传输和数据交换等存在安全隐患。认证是解决车联网安全问题的有效方式。但如何通过安全认证后保护车辆位置隐私的同时,确保具体应用场景的可靠性也是需要解决的问题,如智能城市中的智能收费场景。另外,以往认证方案多存在安全性不足、认证效率低、计算开销大。对于车辆的信任评估没有过多的研究,而车辆的信任值在车辆协同驾驶应用场景中是一项重要的评估指标。因此,针对上述问题,本文提出了车联网中支持信任评估的匿名认证方案,具体如下:(1)支持位置隐私保护的匿名认证方案本文提出了一种支持位置隐私保护的匿名认证方案,具体场景应用到智能城市中的智能收费环境中。首先,当车辆与路边单元通过安全匿名认证后,将其位置隐私信息加密上传到附近路边单元,然后被其发送到交通控制中心。其次,内置有物理不可克隆函数的监控设备固定在收费路段如实记录过往车辆信息。监控设备会将收集到的信息通过安全信道发送给交通控制中心,只有该信息通过安全认证后才能被认为是有效的。同时,交通控制中心会根据车辆以往行为、运行状态等不同指标评估车辆信任值。最后,交通控制中心结合车辆的信任值以及搜集到的信息进行最后收费。本方案困难性问题建立在椭圆曲线离散对数问题上,并给出了详细的安全性分析,证明了本方案可以抵抗预设模型下的敌手攻击。(2)支持信任评估的代理车辆匿名认证方案为了解决上述方案中可能存在的车辆协同驾驶以及路边单元覆盖范围内存在大量车辆导致消息认证效率不高等问题,提出了一种支持信任评估的代理车辆匿名认证方案。具体来说,首先根据车辆历史行为、其他车辆评价等不同指标对车辆进行可信评估。随后根据车辆剩余资源以及信任值高低设计一种新的代理车辆选择算法,使用代理车辆验证消息,从而减轻路边单元验证消息压力。为了保证车辆行驶过程中的真实身份,本方案支持条件隐私保护。最后,给出了详细的安全性分析,证明了本方案能够抵抗敌手模型下的攻击。从计算开销和通信开销两个方面详细分析,表明本方案优于其他几个方案。
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