徐堂炜，张海璐，刘楚环，肖亮，朱珍民

（1.厦门大学信息学院，福建 厦门 361005；2.中国科学院大学计算技术研究所，北京 100190）

1 引言

车联网（VANET，vehicular Ad Hoc networks）群集内共享群密钥对群成员通信进行对称加密[1]，是保障群集车辆协同驾驶、拥塞避免以及娱乐服务过程中通信安全和用户隐私的关键[2-3]。由于车联网群集的动态性和开放性，群集容易遭受各种内外部网络攻击，攻击者利用时序攻击、缓存攻击[4]等手段窃取群密钥，进行窃听、电子欺骗等攻击，导致用户隐私泄露与交通事故。因此，车联网需要实时更新群密钥，保障群密钥在车辆加入和离开群集的前向安全和后向安全[5]。

车联网群集使用群密钥对车辆进行节点认证和通信加密受到广泛关注的同时，如何有效管理车联网密钥是一个亟须解决的问题。文献[6]提出基于公钥基础设施（PKI，public key infrastructure）的车联网匿名密钥管理方案，通过匿名数字证书认证车辆节点和保护数据完整性，但随着车辆节点数的增加，大量的密钥和匿名证书使认证中心需付出较大的管理成本以确保系统安全，并对车辆节点的存储和通信开销带来负担。文献[7]提出使用基于群集的对等批密钥协议，但车辆节点只能属于一个群集，且当新节点加入群集时，群首需要重新与群成员逐个协商密钥，难以适用于高动态性的车联网。Islam等[8]提出的GKA方案使用假名对群集进行认证与密钥更新，通过假名构建数字签名的同时对群集车辆进行认证，防止车辆轨迹隐私的泄露。……