[發(fā)明專利]一種密鑰隔離安全的車聯(lián)網(wǎng)V2I認證系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810061985.7
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN107979840B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周由勝;劉思伶;龍興旺;蔣溢
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/041;H04W12/06;H04W4/44
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種密鑰隔離安全的車聯(lián)網(wǎng)V2I認證系統(tǒng)，其特征在于，包括：系統(tǒng)初始化模塊、密鑰生成模塊、簽名模塊和認證模塊共四個部分；其中，所述系統(tǒng)初始化模塊，用于完成車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、車載單元OBU、輔助設(shè)備TPD和路側(cè)單元RSU的初始化；

所述密鑰生成模塊，用于完成車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各個參與者的初始密鑰生成；

所述簽名模塊，用于完成車輛關(guān)于消息的簽名；

所述認證模塊，用于在車載單元與路側(cè)單元通信時，路側(cè)單元收到車載單元發(fā)送的相關(guān)簽名信息后，完成對車輛的認證；

所述系統(tǒng)初始化模塊用于完成車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、車載單元OBU、輔助設(shè)備TPD和路側(cè)單元RSU的初始化，具體包括：

通過密鑰生成中心PKG生成基本的系統(tǒng)參數(shù)，包括選擇橢圓曲線上的一個群E_p(a,b)，a,b表示有限域上的兩個隨機數(shù)，選擇四個哈希函數(shù)H₁,H₂,H₃,H₄，選擇隨機數(shù)作為系統(tǒng)主密鑰，表示正整數(shù)集，并計算出系統(tǒng)公鑰PK_pub＝SK_msk·P，P為群的生成元；密鑰生成中心PKG選擇隨機數(shù)作為輔助者TPD的私鑰，SK_TPD整個表示一個變量，并計算其對應(yīng)的公鑰PK_TPD＝SK_TPD·P；所有這四個參數(shù)均被預(yù)加載到輔助者TPD中，路側(cè)單元RSU選擇隨機數(shù)作為自己的私鑰，并計算路側(cè)單元對應(yīng)的公鑰PK_rsu＝SK_rsu·P,假設(shè)車輛OBU的公鑰和其對應(yīng)攜帶輔助者TPD的公鑰已經(jīng)被提前載入，最后，密鑰生成中心PKG公布公共參數(shù)集合：

param＝{a,b,p,q,P,PK_pub,PK_TPD,PK_rsu,H₁,H₂,H₃,H₄}。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密鑰隔離安全的車聯(lián)網(wǎng)V2I認證系統(tǒng)，其特征在于，所述密鑰生成模塊分為初始密鑰生成階段、部分密鑰生成階段和臨時密鑰生成階段共3個部分，在初始密鑰生成階段中，第i個時間段的參數(shù)α_i＝H₂(H₁(ID_obu)||SK_TPD·PK_rsu||T_i)，且輔助者TPD默認持有其對應(yīng)車輛OBU的身份信息，TPD計算最初始時間即第0時間段T₀的參數(shù)α₀＝H₂(H₁(ID_obu)||SK_TPD·PK_rsu||T₀)和車輛OBU的初始密鑰：并將車輛OBU的初始密鑰預(yù)加載入車輛中；在部分密鑰生成階段中，輔助者TPD計算與當(dāng)前時間段i相對應(yīng)的部分密鑰將其發(fā)送給對應(yīng)車輛OBU，協(xié)助OBU生成臨時密鑰；在臨時密鑰生成階段中，當(dāng)車輛OBU收到輔助者TPD發(fā)送的時間段i的部分密鑰OBU計算對應(yīng)時間段i的臨時密鑰：當(dāng)臨時密鑰更新之后，OBU刪除當(dāng)前部分密鑰和上一時間段i-1的臨時密鑰