[發(fā)明專利]車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于無證書環(huán)簽密的隱私保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910255797.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110166228B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章國安;趙楠;金麗;季彥呈;段瑋;季晨;谷曉會
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40;H04W4/44
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

本發(fā)明涉及車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于無證書環(huán)簽密的隱私保護(hù)方法，在簽密車輛使用自身私鑰對消息加密后利用環(huán)外接收車輛的公鑰對密文二次加密，環(huán)外接收車輛收到密文后相應(yīng)地用自身私鑰解密，再利用簽密車輛公鑰驗證密文合法性，實現(xiàn)了對通信消息的來源和完整性的可認(rèn)證。有益效果：該方法在車輛出現(xiàn)違法行為時，交通管理中心通過散列函數(shù)的單向性對車輛真實身份進(jìn)行追蹤，滿足了匿名性和可追蹤性要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于無證書環(huán)簽密的隱私保護(hù)方法。

背景技術(shù)

車載自組織網(wǎng)絡(luò)VANET(Vehicular ad hoc Network)是一種新型的多跳移動自組織網(wǎng)絡(luò)，由路邊基礎(chǔ)設(shè)施和安裝了具有通信和計算功能的移動傳感器的車輛構(gòu)成，主要包含兩種通信模式：(1)車與車的通信V2V(Vehicle to Vehicle)；(2)車與路邊基礎(chǔ)設(shè)施的通信V2I(Vehicle to Infrastructure)。隨著智能交通系統(tǒng)ITS(IntelligentTransportation Systems)的迅猛發(fā)展，傳感、GPS、無線通信等智能技術(shù)被應(yīng)用到 VANET中，為人們提供了日益便捷、舒適的駕駛環(huán)境。但由于VANET的高移動性、較大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以及開放的通信環(huán)境等特點，網(wǎng)絡(luò)安全和用戶隱私保護(hù)問題隨之而來。廣播信息被篡改、通信消息被竊聽、用戶身份隱私信息被泄露等一系列安全問題對VANET通信的安全可靠以及車輛用戶生命財產(chǎn)安全都產(chǎn)生了巨大的威脅，如何應(yīng)對和解決車載自組織網(wǎng)絡(luò)的隱私保護(hù)問題日益迫切。

目前，已經(jīng)有許多學(xué)者對VANET中存在的安全和隱私保護(hù)問題做了研究，大多數(shù)的方案是根據(jù)基于身份的公鑰密碼體制而提出的。Zhang等人提出了一種用于VANET消息認(rèn)證的隱私保護(hù)和可擴展方案，將基于身份的簽密用于幫助車輛從RSU秘密地接收秘密成員的密鑰，使車輛可以代表該組匿名發(fā)送消息。2016 年，Xie等人提出了一種有效的條件隱私保護(hù)認(rèn)證方案，顯著降低了消息簽名階段和消息驗證階段的計算成本；《VIJAYAKUMAR P,AZESS M,KANNAN A,et al.Dual Authentication and Key Management Techniques forSecure Data Transmission in Vehicular Ad Hoc Networks[J].IEEE Transactions onIntelligent Transportation Systems,2016,17(4):1015-1028.》提出了一種新的雙重認(rèn)證方案，將指紋認(rèn)證技術(shù)運用到哈希碼的創(chuàng)建中，以避免惡意用戶使用VANET中用戶密鑰參與通信，提高了與網(wǎng)絡(luò)通信的車輛的安全性。

近年來，無證書公鑰密碼體制的研究逐漸成為熱點，許多研究者將數(shù)字簽名與無證書密碼體制結(jié)合起來并應(yīng)用到VANET隱私保護(hù)的方案設(shè)計中。Wang等人構(gòu)造了一種新的無證書聚合簽名算法，通過RSU生成的影子值和車輛節(jié)點進(jìn)行通信，從而實現(xiàn)VANET中車輛用戶的隱私保護(hù)和通信節(jié)點間信息傳輸?shù)陌踩J(rèn)證；Yang等人提出了一種可證安全的VANET消息認(rèn)證方案，認(rèn)證中心TA利用代理重簽名技術(shù)用RSU的簽名代替OBU對消息的簽名，從而攻擊者可以根據(jù)簽名推測出車輛身份的可能性大大降低，滿足了通信消息的匿名性要求。

傳統(tǒng)的密碼學(xué)采用的是簽名與加密分開的方式(即先簽名后加密)來實現(xiàn)通信的機密性和可認(rèn)證性。但這一方式的計算開銷為簽名和加密的計算開銷之和，效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于無證書環(huán)簽密的隱私保護(hù)方法，具體由以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

所述車載自組織網(wǎng)絡(luò)中基于無證書環(huán)簽密的隱私保護(hù)方法，設(shè)定環(huán)R中有n 個車輛R＝{V₁,V₂,...,V_n}，車輛用戶V_s有代表環(huán)R中所有車輛對消息明文m簽密的意愿，車輛用戶V_s的身份為包括如下步驟：

步驟1)在交通管理中心進(jìn)行車輛注冊操作；