车联网中可证安全的匿名可追溯快速组认证协议
2021-07-16张海波黄宏武刘开健贺晓帆
通信学报 2021年6期
张海波,黄宏武,刘开健,贺晓帆
(1.重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆 400065;2.移动通信技术重庆市重点实验室,重庆 400065;3.武汉大学电子信息学院,湖北 武汉 430072)
1 引言
近年来,无线通信技术、云计算、自动驾驶技术、万物互联等技术[1]的发展大大促进了车联网(IoV,Internet of vehicles)的发展。IoV 具有动态拓扑结构、网络规模庞大、节点分布不均匀、节点移动性强、移动轨迹可预测等特点,使其更易遭受如仿冒攻击、重放攻击、中间人攻击等,因此隐私与安全问题成为制约IoV 发展的关键[2]。接入认证是在车辆接入IoV 之前确认其身份的合法性,阻止非法车辆进入IoV[3-4]。安全、高效的接入认证方案是解决隐私安全问题的有效手段之一。
由于IoV 的特点,使车辆的接入认证协议需要具备多重安全属性。匿名性是其中一个重要属性,然而由于车辆用户量巨大,假名的存储与管理显得格外重要。车路协同是智慧交通中的一个重要概念,它需要车辆与路侧单元(RSU,road side unit)之间不断交换信息,因此在实现接入认证的同时生成会话密钥是必要的。车辆以合法身份完成接入认证,仍然存在非法行为的可能,因此需要认证后的身份可追溯性以及身份撤销来保证车辆的实时安全性。车辆的高速移动性使车辆频繁地在多个RSU之间快速切换,因此低时延的接入认证与快速的切换认证是IoV 认证协议的必然要求。
针对车辆的假名问题,已有一些学者对其展开了研究[5-7]。Freudiger 等[5]为了增强车辆的位置隐私,提出在车辆网络(VN,vehicle network)的适当位置创建混合区,然而该方案需要预存大量匿名证书,占用大量内存。……
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