[發(fā)明專利]基于虛擬車輛的5G車載網(wǎng)絡中的位置隱私保護方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110133855.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112969173B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 趙開新;翟海慶;馬瑛東;郜廣蘭;史紅玉;馬同偉;魏勇;孫冬
• 申請（專利權）人: 河南工學院
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/64;H04L9/40;H04W4/40;H04W4/021
• 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

1.一種基于虛擬車輛的5G車載網(wǎng)絡中的位置隱私保護方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1、系統(tǒng)初始化

所有車輛均在可信中心TA中注冊，獲取行程中將使用的信息，包括用于通信的公鑰私鑰和證書Cert_i、以及用于發(fā)送安全信息的假名公鑰私鑰和證書同時車輛初始化假名策略管理模塊PAMM；

步驟S2、敏感區(qū)域加入

車輛在行駛過程中會實時監(jiān)測自己的位置，若車輛到達敏感區(qū)域SA_j，則與邊緣服務器ES_j協(xié)商會話密鑰，若車輛未到達敏感區(qū)域SA_j，則不作任何響應；

步驟S3、假名更換

當車輛位于敏感區(qū)域SA_j內，則使用假名廣播安全信息，此時進入假名更換準備階段，即車輛根據(jù)和邊緣服務器交互信息決定是否參與本次假名更換，并在決定進行假名更換后再進行正式的假名更換進程，其中，通過假名策略管理模塊PAMM計算車輛在敏感區(qū)域的假名更換策略；

步驟S4、敏感區(qū)域離開

當車輛判斷自己的位置不屬于敏感區(qū)域SA_j時，將刪除與邊緣服務器ES_j的會話信息；若邊緣服務器ES_j對應時間段內沒有收到車輛發(fā)送的消息，刪除與對應車輛的會話消息；

步驟S3中假名更換準備階段詳細內容為：

S3.1.1、邊緣服務器ES_j向已協(xié)商好會話密鑰的車輛發(fā)送假名更換準備消息E_sk(SA_j||content||Ready||Cert_ESj||Ts)；content表示消息內容，Ts為時間戳，Cert_ESj是指邊緣服務器的證書，Ready是指消息類型為更換準備消息；

S3.1.2、車輛收到消息后，驗證消息是否合法，如果合法則將update表中的value值發(fā)送給邊緣服務器ES_j，如果不合法則拒絕該消息；

S3.1.3、邊緣服務器ES_j收到value值消息后，根據(jù)所有車輛發(fā)送來的value值，確定最終需要增加的假車數(shù)量，并向對應車輛發(fā)送更換初始信息N_v表示假名更換車輛數(shù)，totalnumber指本區(qū)域參與假名更換的真實車輛數(shù)；

S3.1.4、車輛收到更換初始信息時，決定是否參與假名更換，并將假名更換策略發(fā)送給邊緣服務器ES_j；假設車輛更換假名的效用函數(shù)為U(C)，繼續(xù)維持當前假名的效用函數(shù)為U(M)，車輛首先計算U(C)和U(M)的值，當U(C)≥U(M)時，車輛將進行假名更換；反之，當U(C)＜U(M)時，車輛將選擇繼續(xù)保有原來假名PID_i，k；

S3.1.5、邊緣服務器ES_j統(tǒng)計步驟S3.1.4中所發(fā)送的所有信息，并獲知最終的假名更換參與車輛數(shù)；

步驟S3中正式進行假名更換的詳細內容為：

S3.2.1、邊緣服務器ES_j向所有參與假名更換的車輛發(fā)送具體更換消息

S3.2.2、車輛收到更換消息后，首先驗證消息是否合法，如果合法則在時間time時更換假名身份為如果不合法則拒絕該消息，繼續(xù)使用原假名PID_i，k廣播安全消息；

其中，依次為車輛V_i的第k個假名的公鑰、私鑰和證書。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬車輛的5G車載網(wǎng)絡中的位置隱私保護方法，其特征在于：所述步驟S1的詳細過程為：

步驟S1.1、車輛將可信中心TA發(fā)送的信息存儲于車載單元OBU中，并將假名集合存放在車輛內部的假名池中；

步驟S1.2、車輛首先根據(jù)假名策略管理模塊PAMM中的update表，更新pseudonym表，同時敏感區(qū)域管理機構SAMD向車輛發(fā)送部分敏感區(qū)域坐標及相應信息，車輛接收消息后根據(jù)該消息更新其假名策略管理模塊PAMM中的update表，為后續(xù)的假名更換做準備。