[發明專利]一種密鑰隔離安全的車聯網V2I認證系統及方法

有效

• 申請號: 201810061985.7
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN107979840B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 周由勝;劉思伶;龍興旺;蔣溢
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/041;H04W12/06;H04W4/44
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

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

所述密鑰生成模塊，用于完成車聯網系統中各個參與者的初始密鑰生成；

所述簽名模塊，用于完成車輛關于消息的簽名；

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

所述系統初始化模塊用于完成車聯網系統、車載單元OBU、輔助設備TPD和路側單元RSU的初始化，具體包括：

通過密鑰生成中心PKG生成基本的系統參數，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，選擇四個哈希函數H₁,H₂,H₃,H₄，選擇隨機數作為系統主密鑰，表示正整數集，并計算出系統公鑰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，并計算其對應的公鑰PK_TPD＝SK_TPD·P；所有這四個參數均被預加載到輔助者TPD中，路側單元RSU選擇隨機數作為自己的私鑰，并計算路側單元對應的公鑰PK_rsu＝SK_rsu·P,假設車輛OBU的公鑰和其對應攜帶輔助者TPD的公鑰已經被提前載入，最后，密鑰生成中心PKG公布公共參數集合：

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

2.根據權利要求1所述的一種密鑰隔離安全的車聯網V2I認證系統，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α_i＝H₂(H₁(ID_obu)||SK_TPD·PK_rsu||T_i)，且輔助者TPD默認持有其對應車輛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的初始密鑰預加載入車輛中；在部分密鑰生成階段中，輔助者TPD計算與當前時間段i相對應的部分密鑰將其發送給對應車輛OBU，協助OBU生成臨時密鑰；在臨時密鑰生成階段中，當車輛OBU收到輔助者TPD發送的時間段i的部分密鑰OBU計算對應時間段i的臨時密鑰：當臨時密鑰更新之后，OBU刪除當前部分密鑰和上一時間段i-1的臨時密鑰