车联网隐私保护研究

发布时间：2019-11-01 02:23

【摘要】：车联网是近年来新兴的一种移动自组网络,有效地改善道路安全和提高了驾驶者的驾乘环境。但是,由于车联网网络规模巨大、无线信道开放和移动轨迹可预见等特点,使其更易遭受安全和隐私威胁。攻击者可能窃听无线信道中广播消息、分析数据、预测轨迹、跟踪车辆。如果车联网暴露了车辆的任何隐私信息它将不会被公众广泛地接受。因此,为车联网用户提供的必要的隐私保护是人们广泛接受车联网的前提。通过对车联网的安全威胁和隐私需求的系统分析,总结出车联网中存在有身份隐私和位置隐私两个主要的隐私问题。针对不同应用场景下的隐私问题进行了具体分析,分别从车辆安全通信、安全Internet访问、LBS隐私保护、批验证这四个方面展开讨论,并给出相应的解决方案。针对匿名通信的问题提出了一个车联网匿名认证方案,该方案利用环签名和基于身份的加密技术对车辆间的通信进行认证,环签名具有匿名性和自发性等安全特性,非常适合于车联网通信。但是在车辆行驶过程中如何和附近的车辆形成一个共同环,并应用该环对消息进行签名,这是一个很困难的问题。针对这个问题设计了两个环形成方案,一个基于路边节点的帮助完成,一个基于车辆间的相互协作来完成。能够有效地解决环形成的问题。通过车联网可以访问Internet服务,以往的一些方案只是着重于访问的权限控制,而忽视了对访问者的隐私保护。针对存在的隐私问题提出了一个隐私保护访问控制方案。在该方案中,访问者先在权威机构注册,并获得一个不包含任何身份信息的假名,车辆用假名向服务提供商申请某个服务并获得一个访问的令牌,在访问服务时将通过令牌进行认证,在会话建立起来后,通过对称加密技术加密会话内容,并在会话过程中,不断变换会话标识和加密密码。使得将一个会话关联到某个车辆以及判断两个不同的会话是否来自同一车辆都是很困难的事情。论文针对Zhang等提出的一个批验证方案进行了密码分析,分析其存在的安全漏洞,提出了一个基于匿名证书的批验证方案。在方案中,每个车辆从权威机构获得一个根证书后,在每次发送消息时都可以自动生成匿名证书,对消息进行匿名认证。而且每个车辆都可以对收到的消息签名和证书进行批验证,有效地提高了验证的效率。在车联网中,车联通过和第三方共享位置信息以获得基于位置的服务。这可能会导致用户个人隐私信息的泄露。针对该问题,基于车联网的特点,对一个通用的LBS体系结构进行了修改,从中移除了对查询位置进行匿化的可信第三方,提出了一个适用于车联网LBS体系结构。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.44;TN929.5

【共引文献】