智能车载自组织网络中匿名在线注册与安全认证协议

作     者：张晓均 王文琛 付红 牟黎明 许春香 ZHANG Xiaojun;WANG Wenchen;FU Hong;MU Liming;XU Chunxiang

作者机构：西南石油大学计算机科学学院网络空间安全研究中心成都610500 神州绿盟成都科技有限公司成都610213 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2022年第44卷第10期

页      面：3618-3626页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFB0802000) 国家自然科学基金(61902327,61872060) 中国博士后科学基金(2020M681316) 成都市科技局重点研发项目(2021-YF05-00965-SN) 

主　　题：车载自组织网络 匿名在线注册 安全认证 身份追踪 批量认证 

摘      要：随着智能交通系统(ITS)的建立,车载自组织网络(VANETs)在提高交通安全和效率方面发挥着重要的作用。由于车载自组织网络具有开放性和脆弱性特点,容易遭受各种安全威胁与攻击,这将阻碍其广泛应用。针对当前车载自组织网络传输中数据的认证性与完整性,以及车辆身份的隐私保护需求,该文提出一种智能车载自组织网络中的匿名在线注册与安全认证协议。协议让智能车辆在公开信道以匿名的方式向交通系统可信中心(TA)在线注册。可信中心证实智能车辆的真实身份后,无需搭建安全信道,在开放网络中颁发用于安全认证的签名私钥。车辆可以匿名发送实时交通信息到附近路边基站单元(RSU),并得到有效认证与完整性检测。该协议使得可信中心可以有效追踪因发送伪造信息引起交通事故的匿名车辆。协议可以让路边基站单元同时对多个匿名车辆发送的交通信息进行批量认证。该协议做了详细的安全性分析和性能分析。性能比较结果表明,该协议在智能车辆端的计算开销以及在路边基站单元端的通信开销都具有明显优势,而且无需搭建安全信道就能够实现匿名在线注册,因此可以安全高效地部署在智能车载自组织网络环境。