[發明專利]一種基于無證書聚合簽名的車聯網身份認證系統及方法

在審

• 申請號: 202210315184.5
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114584976A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 高天寒;龔子晏
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/02;H04W4/40;H04L9/32;H04L9/30;H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于無證書聚合簽名的車聯網身份認證系統，其特征在于，該系統包括信任權威TA、密鑰生成中心KGC、若干個路邊單元RSU、若干個車輛用戶的車載單元OBU；

所述信任權威TA，為第三方信任機構，負責協同密鑰生成中心KGC生成并發布公共參數；接收所述車載單元OBU發送的車輛假名第一部分標識符集和車輛的真實身份，并計算合法車輛的假名第二部分標識符集，根據合法車輛的假名第一部分標識符集和第二部分標識符集生成合法車輛的假名集并將其發送給密鑰生成中心KGC；

所述密鑰生成中心KGC，為第三方信任機構，負責協同信任權威TA生成并發布公共參數；并根據從信任權威TA接收的車輛假名集和公共參數生成對應車輛的部分私鑰集，且將車輛假名集和部分私鑰集發送給對應的車輛；

所述車載單元OBU，為車輛的計算和存儲單元，負責根據車輛所需假名數量生成相應數量的車輛假名第一部分標識符，獲得車輛假名第一部分標識符集，且將所獲得的車輛假名第一部分標識符集和車輛的真實身份發送給信任權威TA；存在與其他車輛用戶或者路邊單元RSU的通信需求時，根據密鑰生成中心KGC發來的車輛假名集與部分私鑰集生成對應公私鑰對集并對消息進行簽名后發送給附近車輛或者RSU進行簽名驗證；

所述路邊單元RSU，負責收集來自車輛的簽名消息，并驗證單條簽名消息或者聚合簽名后對多條簽名消息統一驗證。

2.一種使用權利要求1所述的基于無證書聚合簽名的車聯網身份認證系統的基于無證書聚合簽名的車聯網身份認證方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1：初始化公共參數并對公共參數進行發布；

步驟2：根據公共參數，生成車輛假名；

步驟3：存在與其他車輛用戶或者路邊單元RSU的通信需求時，根據公共參數和車輛假名，生成車輛密鑰；

步驟4：根據車輛假名和車輛密鑰，對消息生成車輛簽名；

步驟5：路邊單元RSU或者其他車輛對車輛簽名進行驗證；

步驟6：針對n個不同的車輛簽名生成聚合簽名；

步驟7：聚合簽名驗證。

3.根據權利要求2所述的基于無證書聚合簽名的車聯網身份認證方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：

步驟1.1：信任權威TA選擇一個素數p階的群G，其中G的一個生成元為P；同時信任權威TA還定義以下哈希函數，并對所述群G、生成元P和哈希函數進行發布；

其中為有限域；

步驟1.2：信任權威TA選擇隨機數作為自己的私鑰，并計算自己的公鑰為T_pub＝s₁P且對其進行發布；同時，密鑰生成中心KGC選擇隨機數作為自己的私鑰，并計算自己的公鑰為P_pub＝s₂P且對其進行發布；

至此，信任權威TA與密鑰生成中心KGC共同生成并發布的公共參數為params＝{p,P,G,P_pub,T_pub,H,H₁,H₂,H₃,H₄}。