[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無線充電隱私保護(hù)的認(rèn)證方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110301736.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN113114630B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖敏;鄭鈺泓;李滔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): H04L9/40;H02J7/00;B60L53/66;B60L53/12
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無線充電隱私保護(hù)的認(rèn)證方法，其特征在于，包括：

S1：系統(tǒng)初始化，車輛管理所DMV根據(jù)門限秘密共享方案生成主秘鑰；生成系統(tǒng)公共參數(shù)并進(jìn)行廣播；

系統(tǒng)初始化包括：系統(tǒng)根據(jù)安全性參數(shù)λ選取兩個(gè)素?cái)?shù)階為p的雙線性乘法群G和G_T，根據(jù)兩個(gè)素?cái)?shù)階為p的雙線性乘法群G和G_T定義雙線性映射和六個(gè)哈希函數(shù)，其中，雙線性映射為：e:G×G→G_T，所述六個(gè)哈希函數(shù)為：H₀:H₁:G×{0,1}^*→G，H₂:H₃:G→{0,1}ⁿ，H₄:H₅:表示素?cái)?shù)階為p的整數(shù)；

車輛管理所DMV根據(jù)門限秘密共享方案生成主秘鑰的過程包括：車輛管理所根據(jù)(t,n)門限秘密共享技術(shù)生成共享主秘鑰α；車輛管理所根據(jù)秘密共享方案生成各自的主私鑰份額α_i和主公鑰份額將所有的主公鑰份額進(jìn)行綜合，生成系統(tǒng)主公鑰g^α，并將系統(tǒng)主公鑰進(jìn)行公開；其中，g是G的生成元；

系統(tǒng)生成的公共參數(shù)包括：

S2：每個(gè)電動(dòng)汽車EV在任意一個(gè)車輛管理所進(jìn)行注冊(cè)；在進(jìn)行注冊(cè)過程中車輛管理所為電動(dòng)汽車分配一個(gè)唯一身份標(biāo)識(shí)ID和相應(yīng)的公鑰證書，并設(shè)定電動(dòng)汽車防篡改設(shè)備密碼，將防篡改設(shè)備登錄密碼和證書返回給電動(dòng)汽車；

S3：電動(dòng)汽車的防篡改設(shè)備TPD在空閑時(shí)生成偽身份PID和相應(yīng)的秘鑰對(duì)；并向充電服務(wù)器請(qǐng)求每個(gè)偽身份的充電認(rèn)證秘鑰；防篡改設(shè)備TPD在空閑時(shí)生成偽身份PID和相應(yīng)的秘鑰對(duì)的公式為：

PID＝(PID₁,PID₂)

其中，g^k表示偽身份的一部分，表示異或操作，H₃((g^α)^k)表示對(duì)共享主公鑰g^α隨機(jī)化后進(jìn)行哈希；

TPD根據(jù)存儲(chǔ)的DMV的私鑰和PID的公鑰pk_PID＝H₁(PID)∈G計(jì)算偽身份私鑰的公式為：

其中，G表示兩個(gè)乘法群；

充電認(rèn)證秘鑰請(qǐng)求的生成過程包括：TPD選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù)計(jì)算簽名(R,σ)：構(gòu)造一個(gè)身份驗(yàn)證密鑰請(qǐng)求{PID||ID_DMV||R||σ||TS1}，其中TS1是當(dāng)前時(shí)間戳；該請(qǐng)求使用CSP的公鑰加密，然后發(fā)送給CSP；

S4：充電服務(wù)器驗(yàn)證偽身份的正確性后，生成充電認(rèn)證密鑰并發(fā)送給電動(dòng)汽車；充電服務(wù)器驗(yàn)證偽身份的過程包括：

其中，R和σ表示電動(dòng)汽車對(duì)偽身份的簽名；

生成的充電密鑰公式為：

S5：電動(dòng)汽車根據(jù)充電認(rèn)證秘鑰計(jì)算認(rèn)證令牌，將計(jì)算出的認(rèn)證令牌存儲(chǔ)在本地；認(rèn)證令牌(TOK_PID,1,TOK_PID,2)的計(jì)算公式為：

TOK_PID,1＝g^γ∈G，

S6：充電板CP在空閑時(shí)間段內(nèi)，將一次性會(huì)話秘鑰提前加載到充電板的存儲(chǔ)單元中；電動(dòng)汽車充電時(shí)，選擇一個(gè)偽身份和相應(yīng)的令牌向最近的路邊單元RSU進(jìn)行驗(yàn)證，得到一次性會(huì)話秘鑰，通過一次性會(huì)話密鑰與充電板進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證成功后，充電板為電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)；當(dāng)進(jìn)入一個(gè)新的路邊單元的范圍時(shí)，電動(dòng)汽車重新請(qǐng)求新的一次性會(huì)話密鑰；

路邊單元RSU驗(yàn)證身份令牌的公式為：

其中e(.)表示雙線性配對(duì)運(yùn)算，PID_u表示電動(dòng)汽車的一個(gè)偽身份，表示對(duì)偽身份和認(rèn)證令牌1的哈希，表示認(rèn)證令牌1，表示認(rèn)證令牌2，pk_CSP表示充電服務(wù)商的公鑰，sk_CSP表示充電服務(wù)商的私鑰，η表示對(duì)偽身份和認(rèn)證令牌1的哈希，g表示群G的生成元，γ表示一個(gè)隨機(jī)數(shù)；

S7：電動(dòng)汽車充電完成后，每塊充電板將PID標(biāo)識(shí)的電動(dòng)汽車提供的電能發(fā)送給路邊單元；路邊單元收到充電板的消息后，生成PID標(biāo)識(shí)的電動(dòng)汽車供電的賬單，并將賬單分別發(fā)送給電動(dòng)汽車用戶和充電服務(wù)器；

S8：電動(dòng)汽車用戶收到賬單后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)支付費(fèi)用；充電服務(wù)器接收到支付的信息后核對(duì)賬單，并返回確認(rèn)消息；

S9：當(dāng)賬單未在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行支付或支付異常時(shí)，通過至少t個(gè)車輛管理所共同合作來協(xié)助充電服務(wù)器恢復(fù)出電動(dòng)汽車的真實(shí)身份；恢復(fù)真實(shí)身份的公式為：

其中，t表示(t,n)門限閾值中的t，表示恢復(fù)真實(shí)身份需要計(jì)算的偽身份份額，DMV_j表示參與恢復(fù)車輛真實(shí)身份的第j個(gè)車輛管理所，α_i表示車輛管理所DMV_i的共享主密鑰份額。