车载自组织网络消息认证与密钥协商协议研究

作     者：王亚丽 

作者单位：安徽大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔杰

授予年度：2020年

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 0838[工学-公安技术] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 

主      题：车载自组织网络 隐私保护 匿名认证 信任 会话密钥协商 

摘      要：车载自组织网络(车联网)是移动自组织网络在智能交通系统中的应用。目前车联网研究方案热点,即方案的安全性和隐私性。车联网是无线自组织网络,其独特特性包括高移动性和快速的网络拓扑变化,使其容易受到各种外部和内部攻击。这些攻击使得车联网方案的安全性及隐私性成为亟待解决的问题之一。然而,当前车联网方案中的仍存在安全隐私和效率方面的问题,针对如上问题,本文对车载自组织网络消息认证与密钥协商协议进行了研究,并且提出了两个方案,主要研究工作贡献如下:(1)本文提出了一种车联网中基于信任的无证书匿名身份认证方案。首先,该方案通过信任与传统的加密方案相结合来提高车联网的实用性和可靠性,以保护隐私。其次,该方案利用椭圆曲线加密算法的短密钥,高效率和高安全性能等优点实现消息的匿名认证,并使用信任值来替代证书撤销列表。方案可以在完成匿名认证的同时加密节点发送的消息,以保护节点信息的隐私。最后,对方案进行了安全性证明,同时,该方案采用聚合签名和无证书认证方式,有效的降低了系统的存储负担以及计算和通信开销。(2)本文提出了一种车联网中基于混沌映射的全会话密钥协商方案。首先,描述了系统内雾服务器与群组车辆管理员之间的密钥协商过程,接着描述了群组中车辆节点之间的组密钥协商过程。其次,该方案基于切比雪夫混沌映射算法,切比雪夫多项式用于建立公共多方密钥,它避免了椭圆曲线上的模乘索引或标量乘法。混沌映射的使用提高了该方案的计算效率。最后,对方案进行了安全性分析和性能分析,证明了该方案的安全性与性能优势。