车载自组织网位置隐私保护的研究
发布时间：2021-11-20 14:37
随着社会的不断发展,人们生活水平不断提高,汽车数量越来越多。人们的出行效率得到改善的同时,也带来了许多负面问题。交通事故频发、道路堵塞严重、停车困难等问题日益加深。为解决这些问题,研究者们提出了一种超大规模新型移动自组织网络--车载自组织网（Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs）。VANETs的应用不仅减少了交通安全事故的发生,也提高了交通效率,使得驾驶体验大大提高。但是,VANETs以无线通信为基础,由于无线网络其本身的脆弱性和开放性,车载自组织网的位置隐私保护也面临着巨大的挑战。在VANETs中,车辆相互通信时需要确保自己发出的消息是可认证的,但又不希望在认证过程中泄露自己的位置隐私。为此,本文提出了一个全新的方案来解决车载自组织网中车辆的位置隐私保护问题。本文的主要工作及贡献如下:1.构造一种基于平滑仿射哈希函数的可否认认证协议。平滑仿射哈希函数的函数值可以由两种方法计算得到,一种方法是利用私人哈希密钥计算求得,而另一种方法利用公共仿射密钥和一个秘密值共同求得。利用仿射哈希函数我们构造了一种可否认认证协议,即消息接收方可以验证消息来源的真实性,但无法向...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VANETs模型
实验及性能分析本方案是基于密码学的位置隐私保护机制，主要针对车辆在连接 Wi-Fi 时的位置护问题。与其他保护位置隐私的方案相比，本方案在性能上及隐私性上都具有一势。与基于假名的方案[43]相比较，本方案不需要在 OBUs 上存储大量的假名证书减少了系统的开销。与基于 K-匿名的方案[44]相比，本方案不需要一个可信的第且方案[44]在请求服务时，向服务器发送的服务请求中相当一部分（K-1 个）是，这无疑会增加服务器的负担。同时，方案[43]和方案[44]在车辆较少时，不能很抵抗连续查询攻击，而本方案解决了这些问题。本方案是基于密码学的隐私保护方案，这类方案在计算和通信成本上消耗较高。基于密码学的隐私保护方案具有很强的安全性。我们在配置为 Inter Core i5 2.7GH器、8GB 内存的计算机上对本方案进行了仿真，对其效率进行了分析。分别在安为 K1=256 和 K2=512 下，计算了 OBUs 进行认证所需要花费的时间，结果如图 4。t/ms
图 5.1 NS3 网络仿真过程Fig.5.1 NS3 network simulation process（1）选择或开发相应模块根据实际仿真对象和仿真场景选择相应的仿真模块，例如：①是无线局域网络（Wi-Fi）还是有线局域网络（CSMA）。②节点是否需要移动（Mobility）。③使用何种应用程序（Application），是否需要能量（Energy）管理。④使用何种路由协议，是否需要动画演示等。如果需要开发自己设计的协议，并且没有相应的模块支持，那么就需要设计开发自己的网络仿真模块。（2）编写网络仿真脚本有了相应的模块，就可以搭建网络仿真环境，NS3 支持 C++和 Python 语言，编写NS3 仿真脚本的基本过程如下：·生成节点：安装网络需要的软硬件，如网卡、应用程序、协议栈等。·安装网络设备：不同的网络类型有不同的网络设备，从而提供不同的信道、物理层和 MAC 层。·安装协议栈：依据不同的网络选择具体的协议。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Restricted Quantum Deniable Authentication Protocol Based on GHZ States[J]. SHI Weimin,WANG Yanmei,LI Leilei,ZHOU Yihua,YANG Yuguang,JIANG Nan. Chinese Journal of Electronics. 2018(02)
[2]面向车联网高效安全的消息认证方案[J]. 吴黎兵,谢永,张宇波. 通信学报. 2016(11)
[3]车载网络中安全有效分布式的假名生成[J]. 刘哲,刘建伟,伍前红,陈杰,王蒙蒙. 通信学报. 2015(11)
[4]VANET中抗被动和主动攻击的位置隐私保护方案（英文）[J]. 朱晓玲,胡东辉,侯整风,丁凉. 中国通信. 2014(09)
[5]车辆自组网的位置隐私保护技术研究[J]. 张建明,赵玉娟,江浩斌,贾雪丹,王良民. 通信学报. 2012(08)
[6]车路互联网的底层协议-802.11p标准[J]. 罗志锋,徐洪刚,何山. 电子质量. 2011(11)
博士论文
[1]保护用户隐私的可否认的密码算法研究[D]. 曾晟珂.电子科技大学 2013
[2]车载自组网隐私保护关键技术研究[D]. 孙一品.国防科学技术大学 2010
硕士论文
[1]城市街道场景下的车载自组织网络路由协议仿真与研究[D]. 吕晖.浙江工业大学 2017
[2]城市环境中车载自组织网络路由协议研究[D]. 万潇.电子科技大学 2017
[3]基于数字签名的车载自组织网络隐私保护协议[D]. 王茜.西华大学 2016
[4]车载自组织网络隐私保护机制研究[D]. 黄渊.西华大学 2015
[5]基于SUMO车载自组织网络路由协议的研究与实现[D]. 王云谦.南京邮电大学 2015
[6]基于NS2的车载自组织网络仿真技术研究[D]. 王腾飞.武汉理工大学 2013
[7]可否认的认证协议的研究与分析[D]. 张媛.山东大学 2012
本文编号：3507534
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VANETs模型
实验及性能分析本方案是基于密码学的位置隐私保护机制，主要针对车辆在连接 Wi-Fi 时的位置护问题。与其他保护位置隐私的方案相比，本方案在性能上及隐私性上都具有一势。与基于假名的方案[43]相比较，本方案不需要在 OBUs 上存储大量的假名证书减少了系统的开销。与基于 K-匿名的方案[44]相比，本方案不需要一个可信的第且方案[44]在请求服务时，向服务器发送的服务请求中相当一部分（K-1 个）是，这无疑会增加服务器的负担。同时，方案[43]和方案[44]在车辆较少时，不能很抵抗连续查询攻击，而本方案解决了这些问题。本方案是基于密码学的隐私保护方案，这类方案在计算和通信成本上消耗较高。基于密码学的隐私保护方案具有很强的安全性。我们在配置为 Inter Core i5 2.7GH器、8GB 内存的计算机上对本方案进行了仿真，对其效率进行了分析。分别在安为 K1=256 和 K2=512 下，计算了 OBUs 进行认证所需要花费的时间，结果如图 4。t/ms
图 5.1 NS3 网络仿真过程Fig.5.1 NS3 network simulation process（1）选择或开发相应模块根据实际仿真对象和仿真场景选择相应的仿真模块，例如：①是无线局域网络（Wi-Fi）还是有线局域网络（CSMA）。②节点是否需要移动（Mobility）。③使用何种应用程序（Application），是否需要能量（Energy）管理。④使用何种路由协议，是否需要动画演示等。如果需要开发自己设计的协议，并且没有相应的模块支持，那么就需要设计开发自己的网络仿真模块。（2）编写网络仿真脚本有了相应的模块，就可以搭建网络仿真环境，NS3 支持 C++和 Python 语言，编写NS3 仿真脚本的基本过程如下：·生成节点：安装网络需要的软硬件，如网卡、应用程序、协议栈等。·安装网络设备：不同的网络类型有不同的网络设备，从而提供不同的信道、物理层和 MAC 层。·安装协议栈：依据不同的网络选择具体的协议。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Restricted Quantum Deniable Authentication Protocol Based on GHZ States[J]. SHI Weimin,WANG Yanmei,LI Leilei,ZHOU Yihua,YANG Yuguang,JIANG Nan. Chinese Journal of Electronics. 2018(02)
[2]面向车联网高效安全的消息认证方案[J]. 吴黎兵,谢永,张宇波. 通信学报. 2016(11)
[3]车载网络中安全有效分布式的假名生成[J]. 刘哲,刘建伟,伍前红,陈杰,王蒙蒙. 通信学报. 2015(11)
[4]VANET中抗被动和主动攻击的位置隐私保护方案（英文）[J]. 朱晓玲,胡东辉,侯整风,丁凉. 中国通信. 2014(09)
[5]车辆自组网的位置隐私保护技术研究[J]. 张建明,赵玉娟,江浩斌,贾雪丹,王良民. 通信学报. 2012(08)
[6]车路互联网的底层协议-802.11p标准[J]. 罗志锋,徐洪刚,何山. 电子质量. 2011(11)
博士论文
[1]保护用户隐私的可否认的密码算法研究[D]. 曾晟珂.电子科技大学 2013
[2]车载自组网隐私保护关键技术研究[D]. 孙一品.国防科学技术大学 2010
硕士论文
[1]城市街道场景下的车载自组织网络路由协议仿真与研究[D]. 吕晖.浙江工业大学 2017
[2]城市环境中车载自组织网络路由协议研究[D]. 万潇.电子科技大学 2017
[3]基于数字签名的车载自组织网络隐私保护协议[D]. 王茜.西华大学 2016
[4]车载自组织网络隐私保护机制研究[D]. 黄渊.西华大学 2015
[5]基于SUMO车载自组织网络路由协议的研究与实现[D]. 王云谦.南京邮电大学 2015
[6]基于NS2的车载自组织网络仿真技术研究[D]. 王腾飞.武汉理工大学 2013
[7]可否认的认证协议的研究与分析[D]. 张媛.山东大学 2012
本文编号：3507534
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