基于切比雪夫混沌映射的车联网高效认证方案
2021-10-15杨吉云姚锐冬高凌云
杨吉云,姚锐冬,周 洁,高凌云
(1.重庆大学 计算机学院,重庆 400044;2.中国石油集团测井有限公司西南分公司,重庆 400030)
0 概述
车联网(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)是一种分布式的自组织通信网络,目的是提高交通效率、保障交通安全并为车辆提供优质服务,其对于智能交通系统的构建具有重要作用[1]。VANET 系统主要包含可信权威机构(Trusted Authority,TA)、路边设施单元(Road-Side Unit,RSU)、车辆等3 种实体。每辆车都配备一个车载单元(On-Board Unit,OBU),在车辆通信过程中负责资源命令处理和读写存储[2]。RSU 作为TA与车辆之间通信和认证的桥梁,TA 是VANET 中被其他实体所信任的管理者,负责系统内所有RSU 和OBU的注册与认证。
在VANET 中,RSU 与TA 通过有线安全信道连接,而车辆基于IEEE 802.11p 标准使用专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,DSRC)协议[3]进行无线通信,通信分为车辆与车辆(Vehicle-to-Vehicle,V2V)通信、车辆与基础设施(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)通信2 种类型。依据DSRC 协议,V2V 和V2I通信使用公开的无线信道。
由于采用公开的无线通信方式,VANET 消息在传送过程中很容易被恶意攻击者拦截和窃听,并对消息发起修改、伪装、重放等攻击[4]。恶意消息的发布会为车辆提供错误的交通状况信息,从而导致交通事故的发生,严重影响系统功能,此外,还会使得车辆的隐私信息暴露[5]。因此,需要设计安全高效的消息认证方案,以保证VANET 消息的可靠性和完整性并抵抗安全攻击。VANET 内还可能存在发布垃圾信息或虚假信息的车辆,因此,绝对匿名的方案不可行[6],应当使用条件隐私保护[7]的匿名认证方案,仅TA 可以对此类车辆进行追踪,获取其真实身份并对合法认证进行撤销。
近年来,许多国内外学者针对上述问题进行了大量研究,并提出了很多有价值的方案。……
