久美草，王 迪，刘芳芳，芦殿军

（青海师范大学 数学与统计学院，青海 西宁 810008）

0 引言

智能交通系统利用传感、控制、通信和数据分析等技术来提供创新性的服务，可以有效解决传统交通系统中固有的与交通相关的问题。近年来，配备有称为车载单元（On Board Units，OBU）的通信设备的车辆正在出现，且在很多路边和十字路口部署了路边单元（Road Side Units，RSU），以实现车辆和基础设施间的通信。这种模式创新了一种自组织网络，称为车载自组织网（Vehicular Ad-hoc Network，VANET）。如图1 所示，一般来说，VANET 由一个可信机构（Trusted Authority，TA）、安装了OBU 的车辆和RSU 组成。车辆之间以及RSU 和OBU 之间的通信利用DSRC 协议[1]实现；TA、RSU 和应用服务器（Applications Servers，AS）之间利用安全的有线信道[2]进行通信。根据VANET 的需求，每个OBU 能在100～300 ms[3]内频繁广播与交通相关的消息。RSU 可以从OBU 收集这些数据，并验证其真实性和完整性，最后将有效的数据传输给AS 进行分析。

图1 VANET 系统模型

在实际部署VANET 时，安全和隐私是需要认真关注的两个问题。安全的车辆通信可以提供多种好处，如交通监控、避免交通事故、缓解交通拥堵、减少温室气体排放以及提供与交通相关的信息。因此，必须保护VANET 通信免受敌手和未经授权用户的攻击。此外，用户的隐私必须得到保护，因为用户的私人信息如旅行路线、身份、位置等暴露给未经授权的用户，可能会导致用户被跟踪和危害。由于VANET 中传输的消息性质特殊，通过数字签名实现的消息认证是VANET 确定和过滤未经授权用户的关键安全需求。由于大多数智能设备只拥有有限的存储空间和电力资源，传统的密码体制不适用于VANET，因此人们更关注设计轻量级和安全的密码协议。……