车载自组网Sybil攻击检测方案研究综述

发布时间：2020-02-11 23:04

【摘要】：在车载自组网中,Sybil攻击是指恶意车辆通过伪造、偷窃或合谋等非法方式获取虚假身份并利用多个身份进行非正常行为而威胁到其他驾乘者生命财产安全的一种攻击。介绍了车载自组网中Sybil攻击的起因与危害,对Sybil攻击的检测方案进行了论述。根据检测过程是否与位置相关,将Sybil攻击检测方案分为与位置无关的检测方案和与位置有关的检测方案两类,对其中的检测方案进行了分类和比较。最后指出了现有方案中存在的问题和未来可能的研究方向。
【图文】：

车辆,交通拥堵,投票机制,身份

由政府部门承担，存储网络中所有车辆的信息，并认为它有足够的存储空间，且不可被敌人摧毁。网络中的通信方式主要包括车与车之间的通信（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＶｅｈｉ－ｃｌｅ，Ｖ２Ｖ）和车辆与基础设施之间的通信（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＩｎｆｒａ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｖ２Ｉ）。Ｖ２Ｖ通信允许车辆之间不借助基础设施直接相互收发信息，提前告知其他车辆本地的交通信息。Ｖ２Ｉ通信通过ＲＦＩＤ［１０］等技术为车辆接入其他固定的网络提供方便，也可用于车辆身份的分发、管理和撤销等应用。图１ＶＡＮＥＴｓ结构２．２Ｓｙｂｉｌ攻击的危害车载网不仅具有传统分布式网络无中心、自组织的特点，还有许多独有的特点，例如车辆的运动情况受道路状况、天气环境和交通规则的限制等，这些特点使得它更易受到Ｓｙｂｉｌ攻击的威胁，Ｓｙｂｉｌ攻击者可以使用多个虚假身份进行以下多种攻击。２．２．１伪造交通场景恶意车辆可以利用多个身份发送虚假消息，伪造交通场景［１１］，如图２所示。为独享道路，车辆Ａ通过伪造Ｓｙｂｉｌ节点，发送多个虚假位置消息，使得正常车辆Ｂ认为前方发生交通拥堵，从而绕路行驶。同样，恶意车辆可以使用类似的方法，制造Ｓｙｂｉｌ车辆顺利通过交通拥堵区域的假象，混淆后续车辆的判断能力，导致司机做出错误的决定，使交通更加拥堵甚至引发车辆连环相撞，直接威胁到其他驾乘者的生命财产安全。图２Ｓｙｂｉｌ攻击伪造交通拥堵２．２．２破坏投票机制为增强网络的安全性，一些研究者提出建立信誉系统的方法［１２，１３］为每个节点建立信任值表示它的可信度，使用投票机制更新信任值的大校然而，恶意节点可以利用Ｓ

投票机制,交通拥堵

攻击者可以使用多个虚假身份进行以下多种攻击。２．２．１伪造交通场景恶意车辆可以利用多个身份发送虚假消息，伪造交通场景［１１］，如图２所示。为独享道路，车辆Ａ通过伪造Ｓｙｂｉｌ节点，发送多个虚假位置消息，使得正常车辆Ｂ认为前方发生交通拥堵，从而绕路行驶。同样，恶意车辆可以使用类似的方法，制造Ｓｙｂｉｌ车辆顺利通过交通拥堵区域的假象，混淆后续车辆的判断能力，，导致司机做出错误的决定，使交通更加拥堵甚至引发车辆连环相撞，直接威胁到其他驾乘者的生命财产安全。图２Ｓｙｂｉｌ攻击伪造交通拥堵２．２．２破坏投票机制为增强网络的安全性，一些研究者提出建立信誉系统的方法［１２，１３］为每个节点建立信任值表示它的可信度，使用投票机制更新信任值的大校然而，恶意节点可以利用Ｓｙｂｉｌ攻击堵塞投票箱破坏投票机制，或者利用所拥有的多个Ｓｙｂｉｌ节点发送虚假投票信息改变投票结果。２．２．３破坏路由协议恶意车辆可以破坏车载网中的某些路由协议［１４，１５］，例如在基于地理位置的路由［１６］中，一个恶意节点可能同时以不同的身份出现在多个地理位置，使得基于地理位置的路由经过不同地理位置的多个Ｓｙｂｉｌ节点建立路由。如图３所示，恶意节点Ａ伪造身份Ａ１、Ａ２、Ａ３，并将自己的位置和３个虚假位置广播给周围的节点，正常节点Ｂ收到广播信息后，存储每个节点及其位置。当Ｂ发送消息给节点Ｃ时，会选择距离节点Ｃ最近的节点Ａ２作为中间节点，这样恶意节点Ａ就成功截获了节点Ｂ发送给节点Ｃ的所有消息，破坏了网络原有的路由协议。图３Ｓｙｂｉｌ攻

【参考文献】