车联网信息安全传输方法研究
发布时间：2021-09-04 08:12
车联网VANET（Vehicular Ad-hoc Network）是一种新型无线通信网络其技术具有很强的通用性,因此受到了社会各界的广泛关注,但车联网同样面临着隐私泄露的风险。车联网是一种开放型网络通过广播进行通信,攻击者可以通过窃取广播的方式窃取用户隐私,路边单元将信息传输到云平台的过程中也会受到攻击并且云服务器也会泄露用户隐私。在深入研究车联网信息传输的基础上,使用信息隐藏技术保护车联网中的信息安全。本文主要工作如下:（1）介绍车联网的基本概念和信息传输特点,分析国内外的研究现状,通过对车联网中常见的攻击模型进行分析提出使用信息隐藏技术对车联网中隐私信息进行保护。（2）针对车联网中车内网信息传输可能受到信息泄露、隐私窃取等问题,设计了基于改进矩阵编码的车联网信息隐藏算法。首先针对车辆传感器存在误差的情况,提出了基于传感器误差阈值作为隐写载体。然后针对矩阵编码隐藏算法对载体的改变在接收端不可恢复的问题,从矩阵编码嵌入方式进行了改进,提出基于改进矩阵编码的可逆信息隐藏算法。最后通过实验分析,得出本文改进的矩阵编码算法在可逆性得到提升,以及本文所提出的改进矩阵编码算法在车联网信息安全传...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车联网基本结构
第2章车联网信息传输及安全9车主提供舒适、安全、可靠的车联网服务。网络层通过网络服务器实现信息的传输，通过网络层将车辆传感器采集的数据传递到后台中心，后台服务器完成更复杂的数据融合分析，为每辆车提供相应的服务，同时完成数据的联合分析，形成车与各种终端之间的相互通信，为车联网用户提供智能化的服务。（3）应用层车联网中通信的最高层是应用层，主要为车辆用户提供各种服务业务。目前使用最多的是全球定位系统，车辆实时位置数据被采集后经过网络层的处理传送到车辆终端设备，车辆终端设备对数据进行处理后为车主提供定位、导航等服务。随着车联网应用及信息技术的发展，应用层传输的信息不再局限于位置数据，道路交通信息、音乐、视频等娱乐应用信息逐渐丰富了车联网应用。考虑到车联网实际应用中的特点，为在高速行驶的状态下将信息高效的进行传输，发展出了WAVE协议栈，WAVE协议栈由DSRC发展而来。如图2.2所示WAVE协议栈是由用于介质访问控制（MediaAccessControl,MAC）、物理层的IEEE802.11p标准和IEEE1609.x协议簇组成，WAVE协议栈不仅支持车联网应用，同时还具有一定的可扩展性。WAVE协议栈取消了接入点和站点的定义，并在车联网中使用路边智能设施作为站点，每个路边智能设施都有一定的通信范围，但是车辆每次只能和一个单元进行通信。图2.2WAVE协议栈Fig.2.2WAVEprotocolstack美国联邦通讯委员会（FederalCommunicationsCommission.FCC）为车与车（V2V）通信和车与路边智能设施（V2R）通信制定了专门的标准——专用短程通信技术
沈阳工业大学硕士学位论文10（DedicatedShortRangeCommunications.DSRC），并且为其分配了5.850GHz~5.925GHz共75MHz的通信频段。如图2.3所示，频段被细分为七个10MHz的子信道和一个5MHz的保护频带。子信道的编号从172开始，到184结束，其中安全类应用的消息通过编号为178的专用信道进行传输，称作控制信道（ControlChannel,CCH）。除了控制信道之外的其余信道主要传输服务类信息，称作服务信道（ServiceChannel,SCH），用户车辆可以随时在控制信道和服务信道之间切换。图2.3DSRC频段分配Fig.2.3DSRCbandallocation2.3车联网基本特征车联网是移动自组织网络的一种特例，车联网和移动自组织网络的一些基本特性是一样的，包括网络拓扑结构动态变化、自组织无中心网络、多跳网络、无线传输带宽受限等。但是与传统的移动自组织网络不同的是，在车联网中，高速移动的车辆作为网络节点使得车联网拥有与传统移动自组织网络不同的特性[35-36]。（1）组网灵活，网络规模不均衡车辆作为构建车联网的网络节点，在通信允许范围内随时都可以自组织的建立通信链路，在这种情况下，由于车辆行驶的不可预知性，网络的规模会受到道路交通环境的影响，当周围车辆数量较多时，网络规模会非常大，当周围车辆数量较少时，节点间的通信可能会出现“孤岛效应”。（2）网络拓扑结构不均衡在交通道路上高速行驶的车辆作为车联网网络节点，导致车联网网络拓扑结构变化频率较大，而且在车联网中，无线通信范围最大为1000km[37]，例如，通信广播的覆盖直径为600m，当两辆汽车以80km/h的速度相向而行时通信时间不足20s，并且还需要完成信息的加密和认证，用于通信的时间更短。和传统的自组织网络相比，车辆网的网络拓扑结构变化迅速很多，并且随时会有新节点的加入和旧节
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于矩阵编码的大容量密文域可逆信息隐藏算法[J]. 刘宇,杨百龙,赵文强,袁志华. 计算机工程. 2018(10)
[2]车载自组网匿名认证方案的安全性分析与改进[J]. 霍士伟,杨文静,侯银涛,申金山. 计算机工程. 2018(05)
[3]基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法[J]. 张敏情,李天雪,狄富强,柯彦. 郑州大学学报(理学版). 2018(01)
[4]中国车联网产业发展现状、瓶颈及应对策略[J]. 刘宗巍,匡旭,赵福全. 科技管理研究. 2016(04)
[5]欧盟eCall道路车辆应急系统与我国车联网安全方面的浅析与对比[J]. 付宇,刘思. 创新科技. 2013(10)
[6]基于802.11p/WAVE的车联网连通性模型及其应用研究[J]. 刘业,吴国新. 通信学报. 2013(06)
[7]道路交通安全“晴雨表”——评《2012年中国道路交通安全蓝皮书》[J]. 汪玚. 交通建设与管理. 2013(01)
博士论文
[1]车联网中V2V多跳广播关键技术研究[D]. 王秀峰.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3382903
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车联网基本结构
第2章车联网信息传输及安全9车主提供舒适、安全、可靠的车联网服务。网络层通过网络服务器实现信息的传输，通过网络层将车辆传感器采集的数据传递到后台中心，后台服务器完成更复杂的数据融合分析，为每辆车提供相应的服务，同时完成数据的联合分析，形成车与各种终端之间的相互通信，为车联网用户提供智能化的服务。（3）应用层车联网中通信的最高层是应用层，主要为车辆用户提供各种服务业务。目前使用最多的是全球定位系统，车辆实时位置数据被采集后经过网络层的处理传送到车辆终端设备，车辆终端设备对数据进行处理后为车主提供定位、导航等服务。随着车联网应用及信息技术的发展，应用层传输的信息不再局限于位置数据，道路交通信息、音乐、视频等娱乐应用信息逐渐丰富了车联网应用。考虑到车联网实际应用中的特点，为在高速行驶的状态下将信息高效的进行传输，发展出了WAVE协议栈，WAVE协议栈由DSRC发展而来。如图2.2所示WAVE协议栈是由用于介质访问控制（MediaAccessControl,MAC）、物理层的IEEE802.11p标准和IEEE1609.x协议簇组成，WAVE协议栈不仅支持车联网应用，同时还具有一定的可扩展性。WAVE协议栈取消了接入点和站点的定义，并在车联网中使用路边智能设施作为站点，每个路边智能设施都有一定的通信范围，但是车辆每次只能和一个单元进行通信。图2.2WAVE协议栈Fig.2.2WAVEprotocolstack美国联邦通讯委员会（FederalCommunicationsCommission.FCC）为车与车（V2V）通信和车与路边智能设施（V2R）通信制定了专门的标准——专用短程通信技术
沈阳工业大学硕士学位论文10（DedicatedShortRangeCommunications.DSRC），并且为其分配了5.850GHz~5.925GHz共75MHz的通信频段。如图2.3所示，频段被细分为七个10MHz的子信道和一个5MHz的保护频带。子信道的编号从172开始，到184结束，其中安全类应用的消息通过编号为178的专用信道进行传输，称作控制信道（ControlChannel,CCH）。除了控制信道之外的其余信道主要传输服务类信息，称作服务信道（ServiceChannel,SCH），用户车辆可以随时在控制信道和服务信道之间切换。图2.3DSRC频段分配Fig.2.3DSRCbandallocation2.3车联网基本特征车联网是移动自组织网络的一种特例，车联网和移动自组织网络的一些基本特性是一样的，包括网络拓扑结构动态变化、自组织无中心网络、多跳网络、无线传输带宽受限等。但是与传统的移动自组织网络不同的是，在车联网中，高速移动的车辆作为网络节点使得车联网拥有与传统移动自组织网络不同的特性[35-36]。（1）组网灵活，网络规模不均衡车辆作为构建车联网的网络节点，在通信允许范围内随时都可以自组织的建立通信链路，在这种情况下，由于车辆行驶的不可预知性，网络的规模会受到道路交通环境的影响，当周围车辆数量较多时，网络规模会非常大，当周围车辆数量较少时，节点间的通信可能会出现“孤岛效应”。（2）网络拓扑结构不均衡在交通道路上高速行驶的车辆作为车联网网络节点，导致车联网网络拓扑结构变化频率较大，而且在车联网中，无线通信范围最大为1000km[37]，例如，通信广播的覆盖直径为600m，当两辆汽车以80km/h的速度相向而行时通信时间不足20s，并且还需要完成信息的加密和认证，用于通信的时间更短。和传统的自组织网络相比，车辆网的网络拓扑结构变化迅速很多，并且随时会有新节点的加入和旧节
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于矩阵编码的大容量密文域可逆信息隐藏算法[J]. 刘宇,杨百龙,赵文强,袁志华. 计算机工程. 2018(10)
[2]车载自组网匿名认证方案的安全性分析与改进[J]. 霍士伟,杨文静,侯银涛,申金山. 计算机工程. 2018(05)
[3]基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法[J]. 张敏情,李天雪,狄富强,柯彦. 郑州大学学报(理学版). 2018(01)
[4]中国车联网产业发展现状、瓶颈及应对策略[J]. 刘宗巍,匡旭,赵福全. 科技管理研究. 2016(04)
[5]欧盟eCall道路车辆应急系统与我国车联网安全方面的浅析与对比[J]. 付宇,刘思. 创新科技. 2013(10)
[6]基于802.11p/WAVE的车联网连通性模型及其应用研究[J]. 刘业,吴国新. 通信学报. 2013(06)
[7]道路交通安全“晴雨表”——评《2012年中国道路交通安全蓝皮书》[J]. 汪玚. 交通建设与管理. 2013(01)
博士论文
[1]车联网中V2V多跳广播关键技术研究[D]. 王秀峰.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3382903
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