车联网密钥隔离安全的认证方案研究

发布时间：2020-10-20 10:06

　　 车联网是智能交通与智慧城市发展的重要部分,已经被陆续应用在人们的生活之中,它对交通安全和效率的影响也逐渐显现,车联网的发展已势不可挡。作为一个保障人们出行便捷和效率、与人们生活和安全休戚相关的巨大交互网络,车联网本身的安全问题也是不可忽视的,而认证正是安全中最基本而重要的一步。为了防止可能的安全攻击的出现,车联网下大量安全认证方案相继产生,它们大都基于“密钥是被完全安全地保留的”这个假设之上。然而,车联网环境的开放性使得密钥泄漏不可避免。很多方法被提出来应对密钥泄漏问题,平衡计算复杂度与安全性等各方面因素,密钥隔离成为了较理想的解决方法。本文中的密钥隔离机制将车辆私钥分为两个部分,车辆在协助设备的辅助下定期更新自己的密钥,以使得即使单个时间段的密钥泄漏也不会影响系统安全。本文完成的主要工作如下:第一、提出了一种密钥隔离安全的认证方案,主要适用场景为车联网下车辆和基础设施间的通信。车辆用户以临时密钥进行签名并将签名信息发送给路侧单元,通过方案中嵌入的路侧单元私钥与车辆用户公钥,路侧单元可以完成对车辆用户的认证。该方案引入密钥隔离方法,有效应对了密钥泄漏问题。方案以椭圆曲线上的点乘、点加等高效运算进行构造,替代了现有同类方案中耗时的双线性对操作,并实现了前向安全与后向安全性,抵抗重放攻击与中间人攻击。该方案的安全性基于离散对数困难问题,并在随机预言机模型下进行了证明。与其他同类密钥隔离方案相比,该方案在性能和安全上实现了较好的折衷。第二、提出了一种密钥隔离安全的可否认认证方案,主要适用场景为车联网下服务提供商将用户请求服务信息转发给第三方而导致用户隐私被暴露的情况。服务提供商有生成与车辆用户请求服务信息相同信息的能力,因此第三方无法确认消息的来源。该方案基于幂运算进行构造,在保证密钥隔离安全的同时,还实现了匿名性、可否认性、可追踪性和前后向安全等安全特性,有效保护了用户隐私。该方案在达到较高效率的同时还提供了更高的安全性。
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN918.4;U495
【部分图文】：

图 1.1 车联网的一般模型的构想于 2009 年 12 月在美国交通部发布的《智能交通系统2014》中被首次提出，随后，车联网逐渐成为各研究人员关公司调查预测，到 2019 年，全球车联网市场将增长至 1320欧洲对车联网技术的相关研究相对居于前列，而我国亦紧密业与新一代信息技术的融合，大力发展车联网。2010 年 10在百度被第一次搜索；2017 年 9 月，国家制造强国建设领导项委员会第一次会议在北京召开；同月，中国信息通信研究院（2017 年）》；2018 年 1 月，华为技术有限公司与重庆移动限公司、中移物联网有限公司在渝签署了 5G 车联网联合开同研究车联网相关技术与功能产品设计。如今，车联网的应路协同、电子路牌、智慧城市交通等，利用车联网合理规划

车辆是快速移动而又不那么安全的节点，一旦某攻击者便可利用私钥假冒车辆用户进行任何操作，暴露遭受损失，还会因为恶意虚假信息的发布影响甚者对整个系统安全秩序造成严重影响。密钥泄漏于此问题，本章将介绍一种密钥隔离安全的认证方辆对基础设施）通信。将密钥隔离方法引入了车联网环境下，并支持密钥如点加、点乘等操作替换了相对耗时的双线性对操作全和后向安全等安全特性。相对于车联网环境下的型略有一些调整。由于需要实现密钥隔离，本方案备，该设备是每个车辆中均有携带的防篡改装置，

new rt: randomseed;if H(concat2(keyinTP, mtp)) = hashinTP thenfind j1 <= N suchthat defined(encR[j1])&&(encTP = encR[j1])then event WholeThirdParty(rt);find j <= N suchthat defined(keyinS[j])&&(keyinTP = keyinS[j])then event PortionThirdParty;out(c3,()).图 4.5 第三方进程图 4.5 展示了第三方进程。该进程先通过第三方私钥 skTP 解密得到服务提供商所生成的密钥，判断 H(concat2(keyinTP,mtp))=hashinTP 是否成立，如果成立，通过访问数组来判断服务提供商是否有能力生成无区别的会话密钥和消息认证码，如果执行成功，则第三方无法确认消息来源。
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 秦志光;刘京京;赵洋;吴松洋;熊虎;聂旭云;朱国斌;;密钥隔离密码系统研究现状[J];计算机学报;2015年04期

2 黄昆;丁雪峰;李静;;P2P网络中基于身份的消息链接密钥隔离加密[J];计算机工程;2014年04期

相关博士学位论文 前1条

1 张秀洁;抵抗密钥泄露密码技术研究[D];电子科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前4条

1 刘京京;密钥隔离签名体制及其应用研究[D];电子科技大学;2015年

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本文编号：2848545