[發明專利]面向無人駕駛車輛與多移動邊緣計算服務器間的消息認證方法

有效

• 申請號: 201810838982.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109005538B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 仲紅;潘壘;張慶陽;崔杰;應作斌;陳志立
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/069;H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

本發明公開一種面向無人駕駛車輛與多移動邊緣計算服務器間的消息認證方法，其步驟為系統參數生成、為移動邊緣計算服務器生成假名并提取半密鑰、移動邊緣計算服務器和車輛之間消息認證，該步驟包括車輛將大量的計算或者存儲的任務遷移到移動邊緣計算服務器、移動邊緣計算服務器對消息進行環簽名、車輛對消息批量認證。本發明將邊緣計算引進到傳統的車載自組織網絡，車輛可以將計算或存儲任務遷移到邊緣服務器執行而不是發送到云端進行集中式處理；在發明的簽名部分使用了環簽名與假名的結合，環簽名的應用有效的實現對移動邊緣計算服務器隱私保護并且通過假名可以實現追溯惡意的移動邊緣計算服務器。

技術領域

本發明屬于車輛網通信安全技術，具體涉及一種面向無人駕駛車輛與多移動邊緣計算服務器間的消息認證方法。

背景技術

隨著科學技術的發展和無線網絡的普及，物聯網(IoT)已經發展成為萬物互聯的時代(IoE)。如今，車輛已成為普通的代步工具，為了節省時間，越來越多的人選擇乘公交車上班。由于道路環境的復雜性，車輛需要存儲和計算大量的數據(如周邊車輛的行駛速度，交通信號燈等)，但是許多車輛只具有有限的存儲和計算能力。為了解決這些問題，2014年，歐洲電信標準協會(ETSI)提出了移動邊緣計算術語的標準化。“萬物互聯”的應用需求的發展促進了邊緣計算模型的數據處理模型的出現。一般來說，典型的邊緣計算模型由許多邊緣服務器和具有有限資源的設備組成，其中資源受限的設備將一些任務遷移給邊緣服務器，利用邊緣服務器的計算和存儲資源，完成數據的處理。

為了車輛可以及時的處理大量的數據，車輛將大量的任務遷移到邊緣服務器，邊緣服務器利用自身的計算和存儲能力進行預處理，而不是由車輛將數據傳送到云端由云進行集中處理。以云計算為核心的集中式大數據處理時代，其關鍵技術已經不能高效的處理數據。車輛從邊緣服務器執行任務后獲得正確的消息，其中車輛和邊緣服務器通信是通過4G/5G無線網絡。由于無線網絡被部署在車聯網環境中，所以存儲或計算任務可以由車輛執行遷移到邊緣的邊緣服務器。隨著萬物互聯時代的到來，網絡邊緣上的數據越來越多。2005年，云計算的概念首次被提出并應用于人們的日常生活(例如軟件即服務，Twitter，Facebook等)。但是，云計算以集中方式處理數據，并且無法有效地處理大量數據，因此提出了一種新的邊緣計算模型。邊緣計算是指在網絡邊緣執行計算任務。其他設備的計算或存儲任務被遷移到邊緣服務器，邊緣服務器執行任務以減少云的計算任務和其他設備的能量損耗。因此，邊緣服務器可以執行部分計算和存儲任務，并且邊緣計算已經應用于消息認證方案。

然而，現有的邊緣計算與消息認證的方法只是邊緣服務器輔助路邊設施單元進行消息認證，卻不能進行惡意追溯，如果數據的完整性受到損害或被篡改，則可能導致致命后果。因此，有必要檢查邊緣服務器的數據計算或存儲的完整性。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種面向無人駕駛車輛與多移動邊緣計算服務器間的消息認證方法，將由云端處理數據的任務遷移到邊緣服務器執行并且實現車輛和多移動邊緣計算服務器間的安全通信。

技術方案：本發明的一種面向無人駕駛車輛與多移動邊緣計算服務器間的消息認證方法，依次包括以下步驟：

(1)多個移動邊緣計算服務器參與實體的系統初始化；

(1.1)系統參數生成，由TA為系統生成公開參數，再由安全信道發送給移動邊緣計算服務器和車輛；

(1.1.1)輸入一個安全參數l，TA選擇一個大的素數q2^l，以及三個循環乘法組分別是G₁,·,G₂,·,G₃,·；

(1.1.2)TA選擇雙線性配對e:G₁×G₂→G₃，Q,P分別為G₁,G₂的生成元；

(1.1.3)TA選擇兩個單向的散列函數h和H；