[發(fā)明專利]一種車路協(xié)同的身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911079285.1
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110769393B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東波;方萬勝;王軍華;黃金;金濤
• 申請（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學(xué)研究所
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W12/041;H04W12/069;H04W12/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;黃瑩

1.一種車路協(xié)同的身份認(rèn)證系統(tǒng)，其包括：路側(cè)終端、車載終端，所述車載終端、所述路側(cè)終端分別與認(rèn)證服務(wù)器通信連接，所述認(rèn)證服務(wù)器中包括根CA、認(rèn)證CA、匿名CA；所述認(rèn)證CA，用于為所述路側(cè)終端、需要隱私保護(hù)的所述車載終端頒發(fā)永久證書，同時提供身份認(rèn)證服務(wù)；所述匿名CA，用于為需要隱私保護(hù)的所述車載終端頒發(fā)臨時證書，同時維護(hù)永久證書與臨時證書對應(yīng)關(guān)系表；所述根CA為認(rèn)證CA與匿名CA提供根認(rèn)證服務(wù)；其特征在于：

其還包括私鑰生成中心PKG、安全模塊、汽車電子標(biāo)識；

所述汽車電子標(biāo)識用于唯一標(biāo)識車輛合法身份；所述車載終端通信連接射頻讀寫器；所述車載終端通過所述射頻讀寫器識讀所述汽車電子標(biāo)識；

所述安全模塊包括內(nèi)嵌在所述路側(cè)終端中的路側(cè)安全模塊、內(nèi)嵌在所述車載終端中的車載安全模塊；所述路側(cè)安全模塊、所述車載安全模塊分別與所述路側(cè)終端、所述車載終端通信連接，向所述路側(cè)終端、所述車載終端提供快速驗(yàn)簽密碼服務(wù)；

所述路側(cè)安全模塊中保存了所述路側(cè)終端的路側(cè)設(shè)備唯一序列號及其簽名、安全證書、密鑰；所述車載安全模塊中保存了所述車載終端對應(yīng)的所述汽車電子標(biāo)識卡號及其簽名、安全證書、密鑰；

所述私鑰生成中心PKG分別與所述車載終端、所述汽車電子標(biāo)識通信連接；

由所述認(rèn)證CA生成證書的操作，包括如下步驟：

b1：所述認(rèn)證CA接到申請后，確認(rèn)申請的發(fā)送端；

如果所述發(fā)送端為所述路側(cè)終端，則執(zhí)行步驟b2；

如果所述發(fā)送端為所述車載終端，則執(zhí)行步驟b4；

b2：所述認(rèn)證CA使用自己的私鑰對接到的數(shù)據(jù)解密后，使用路側(cè)終端固定公鑰驗(yàn)證所述路側(cè)終端永久證書申請文件中的路側(cè)設(shè)備唯一序列號的簽名；驗(yàn)證通過并核查路側(cè)設(shè)備唯一序列號后，所述認(rèn)證CA使用認(rèn)證CA證書私鑰對所述路側(cè)終端永久證書申請文件進(jìn)行簽名，生成路側(cè)終端永久證書；

把所述路側(cè)終端永久證書發(fā)送給所述路側(cè)終端；

b3：所述路側(cè)終端使用所述認(rèn)證CA證書公鑰驗(yàn)證所述路側(cè)終端永久證書，驗(yàn)證通過后保存所述路側(cè)終端永久證書到路側(cè)安全模塊中；本次認(rèn)證操作結(jié)束；

b4：所述認(rèn)證CA使用自己的私鑰對接收到的數(shù)據(jù)解密后，使用車載終端固定公鑰對KH1的簽名及KH2的簽名進(jìn)行驗(yàn)證；驗(yàn)證后比較KH1與KH2，二者一致則調(diào)用認(rèn)證CA密碼機(jī)；所述認(rèn)證CA密碼機(jī)使用卡號加解密密鑰對汽車電子標(biāo)識卡號對稱加密得到卡號密文，將所述卡號密文嵌入到所述車輛永久證書申請文件中；使用所述認(rèn)證CA證書私鑰對所述車輛永久證書申請文件簽名，生成所述車輛永久證書；

把所述車輛永久證書發(fā)送給所述車載終端；

b5：所述車載終端使用所述認(rèn)證CA證書公鑰驗(yàn)證所述車輛永久證書，驗(yàn)證通過后保存所述車輛永久證書到所述車載安全模塊中；

b6：所述車載安全模塊隨機(jī)生成臨時公私鑰對、車輛臨時證書申請文件；

b7：使用車載終端固定私鑰對所有的所述車輛臨時證書申請文件簽名，得到車載終端簽名結(jié)果；

b8：所述車載安全模塊將所有所述車輛臨時證書申請文件、所述車載終端簽名結(jié)果、所述車輛永久證書一起作為所述車輛臨時證書的請求數(shù)據(jù)提交到所述匿名CA，申請車輛臨時證書；

b9：所述匿名CA保存所述車輛永久證書，將所述車輛臨時證書的請求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述認(rèn)證CA；

b10：所述認(rèn)證CA使用所述認(rèn)證CA證書公鑰驗(yàn)證所述車輛永久證書；驗(yàn)證通過后，從證書中解析出卡號密文，所述認(rèn)證CA密碼機(jī)使用卡號加解密密鑰對卡號密文解密得到汽車電子標(biāo)識卡號明文，驗(yàn)證卡號通過后，使用車輛永久證書公鑰驗(yàn)證所述車輛臨時證書申請文件簽名；驗(yàn)證通過后，設(shè)置判斷結(jié)果為：允許匿名CA頒發(fā)車輛臨時證書；驗(yàn)證不通過，則設(shè)置判斷結(jié)果為：不允許匿名CA頒發(fā)車輛臨時證書；

b11：使用所述匿名CA證書公鑰加密所述判斷結(jié)果；

b12：使用所述認(rèn)證CA私鑰對所述判斷結(jié)果的密文進(jìn)行簽名；

b13：將所述判斷結(jié)果的密文及密文簽名發(fā)送給匿名CA；

b14：所述匿名CA使用所述認(rèn)證CA證書公鑰驗(yàn)證所述判斷結(jié)果的密文簽名；

驗(yàn)證通過后，使用所述匿名CA的私鑰解密所述判斷結(jié)果的密文得到所述判斷結(jié)果的明文；

驗(yàn)證不通過則停止認(rèn)證操作；

b15：確認(rèn)所述判斷結(jié)果的明文的內(nèi)容，如果所述判斷結(jié)果為：允許匿名CA頒發(fā)車輛臨時證書，則執(zhí)行a16；否則停止認(rèn)證操作；

b16：所述匿名CA使用自己的私鑰對所有所述車輛臨時證書申請文件簽名生成所述車輛臨時證書；

b17：所述匿名CA保存所述車輛永久證書與車輛臨時證書對應(yīng)關(guān)系，將所有的所述車輛臨時證書發(fā)給所述車載終端；

b18：所述車載終端使用所述匿名CA證書公鑰驗(yàn)證所有的所述車輛臨時證書，驗(yàn)證通過后保存所有的所述車輛臨時證書到所述車載安全模塊中；本次認(rèn)證操作結(jié)束。