车联网中支持动态操作的密钥协商协议

发布时间：2021-11-15 14:12

　　车载自组网（VANETs）对开放的网络和资源受限的环境在安全性和效率方面提出了更高的需求.目前大多数密码方案由于效率较低、计算开销较大等原因无法直接应用于VANETs.针对传统密钥协商协议通信轮数偏高、密钥更新效率较低等问题,本文设计了一种支持高效密钥更新和动态特性的VANETs密钥协商协议.提出了一种基于移位寄存器的SBIBD（对称平衡不完全区组设计）构造方案,提升了构造效率.采用不可区分混淆技术从而支持用户的动态操作,提升了密钥更新效率.给出了密钥生成和密钥更新阶段的威胁模型并给出了相应的安全性分析,表明基于现有的安全密码学方案,本文协议能够保证密钥协商和密钥更新的安全.基于PBC密码学库对本文协议进行模拟并与同类型的协议进行对比,表明本文协议在性能上优于现有同类协议. 

【文章来源】：密码学报. 2020,7(03)CSCD

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

SBIBD结构

转换的SBIBD结构

本节给出了基于移位寄存器的SBIBD构建方案.特别地,针对VANETs环境下可能处理大规模数据的情况,为了进一步提升构建效率,本节基于Map Reduce分布式计算模型详细说明了该构建的具体实现.Map Reduce是一种用于大规模数据集并行运算的编程模型.VANETs中OBU和RSU数量的增加都可能会导致大规模数据的处理,一方面可能需要构建较大的SBIBD结构,另一方面由于RSU和OBU组成的网络数量增多,可能会需要构建大量的SBIBD结构.因此,本节基于Map Reduce分布式计算模型实现SBIBD结构的构建.图3展示了在Map Reduce模型下SBIBD构建任务的划分细节.首先,将任务分解为多个小任务.之后,进行Map操作,即将小任务并行地进行处理得到中间结果.最后,进行Reduce操作对中间结果进行处理,即将已完成的小任务合并成大任务从而完成一个或多个完整SBIBD构建任务.为了展示该构建方案的可行性,图4展示了一个具体的SBIBD结构构建例子,其k=7,v=56.为了便于对结构的描述,(v,k+1,1)-设计被分成从0到k的k+1个单元,每个单元的对应的标号分别为0到k.第一个单元包含k+1个区组,而其他单元包含k个区组,该结构的构造具体步骤如下.

【参考文献】：
期刊论文
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[2]物联网应用的安全与隐私问题探究[J]. 沈国平.  现代信息科技. 2019(14)
[3]面向车载自组网的无证书聚合签名方案的安全性分析与改进[J]. 杨小东,麻婷春,陈春霖,王晋利,王彩芬.  电子与信息学报. 2019(05)
[4]车载自组网中基于信任管理的安全组播协议设计[J]. 夏辉,张三顺,孙运传,肖甫,李晔,成秀珍.  计算机学报. 2019(05)
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[6]车载自组网面临的安全挑战[J]. 王济瑾,肖晓强,陆鹏.  电子元器件与信息技术. 2018(12)
[7]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)
[8]基于移动状态的车载自组织网络路由算法[J]. 任春江,降爱莲.  计算机工程与科学. 2018(03)
[9]车联网云环境下多服务器架构的匿名认证及密钥协商协议[J]. 刘辉,仲红,许艳,周金玉.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2017(05)
[10]可证明安全的随机密钥协商协议[J]. 张小梅,吴福生,彭长根.  现代电子技术. 2017(13)

博士论文
[1]物联网环境下的安全与隐私保护关键问题研究[D]. 张俊松.北京邮电大学 2014

硕士论文
[1]物联网环境下安全通信和访问控制机制的研究[D]. 李超亚.西安电子科技大学 2018
[2]平衡不完全区组设计的构造[D]. 孙良.江西师范大学 2014



本文编号：3496932