基于VANET的无人驾驶通信协议安全研究
本文选题:VANET + 无人驾驶汽车 ; 参考:《南京邮电大学》2017年硕士论文
【摘要】:无人驾驶汽车的安全离不开车载自组织网络(VANET)的支持,论文主要对VANET无人驾驶汽车通信协议中的认证协议和密钥管理协议进行研究,发现VANET中现存的认证协议不能实现非本地认证服务器对无人驾驶汽车跨区域的直接认证,此外VANET中现有的群密钥管理协议不仅存在群会话密钥集中管理的问题,而且无法满足无人驾驶汽车之间单播通信的需求。为了解决非本地认证服务器不能实现对无人驾驶汽车跨区域的直接认证问题,论文对现有的跨区域认证协议进行改进。在改进的协议中,异地的无人驾驶汽车向非本地认证服务器发送包含注册信息的认证请求,非本地认证服务器可以通过一轮信息交互完成对异地无人驾驶汽车的直接认证。方案分析表明,改进的协议可确保系统的安全性,提高了VANET中无人驾驶汽车的跨区域认证效率。论文根据无人驾驶汽车的通信类型不同,分别对V2I群密钥管理协议和V2V密钥管理协议进行了分析与改进。针对V2I通信系统,论文设计出基于广播密钥协商的V2I群密钥管理协议。在这个协议中,路边基础设施(RSU)和具有公共属性的无人驾驶浮动汽车构成V2I通信系统,它们共同负责群会话密钥的协商和更新。方案分析表明,该协议无需可信的第三方集中管理群成员私钥,解决了群会话密钥集中管理的问题,增加了无人驾驶浮动汽车自主更新密钥的功能,提高了V2I群成员私钥的安全性,且对V2I通信系统的总体开销影响不大。针对V2V通信系统,论文对IBE密钥管理协议进行改进,设计出分布式IBE密钥管理协议。在该协议中,无人驾驶浮动汽车和普通无人驾驶汽车共同构成的V2V通信系统,选择无人驾驶浮动汽车作为服务节点,其负责系统主密钥的恢复及普通无人驾驶汽车密钥的生成。然后通过IBE和Diffie-Hellman算法协商会话密钥。方案分析表明,该协议解决了IBE密钥管理协议的密钥托管问题,同时提高了会话密钥的安全,但没有增加过多的通信延迟。
[Abstract]:The security of driverless vehicle can not be separated from the support of vehicle Ad Hoc Network (VANET). This paper mainly studies the authentication protocol and key management protocol in VANET vehicle communication protocol. It is found that the existing authentication protocols in VANET can not implement the direct authentication of driverless vehicles by non-local authentication servers. In addition, the existing group key management protocols in VANET not only have the problem of cluster session key centralized management. And can not meet the demand of unicast communication between driverless cars. In order to solve the problem that the non-local authentication server can not realize the direct authentication of driverless vehicles across regions, this paper improves the existing cross-region authentication protocols. In the improved protocol, the remote driverless vehicle sends the authentication request containing registration information to the non-local authentication server, and the non-local authentication server can complete the direct authentication of the remote driverless vehicle through a round of information exchange. The scheme analysis shows that the improved protocol can ensure the security of the system and improve the efficiency of cross-region authentication of driverless vehicles in VANET. This paper analyzes and improves the V2I group key management protocol and the V2V key management protocol according to the different communication types of driverless vehicles. For V2I communication system, this paper designs a V2I group key management protocol based on broadcast key agreement. In this protocol, the roadside infrastructure (RSU) and the driverless floating vehicle with public properties constitute the V2I communication system. They are jointly responsible for the negotiation and updating of the group session keys. The scheme analysis shows that the protocol does not need a trusted third party to centrally manage the private key of a group member, solves the problem of cluster session key centralized management, and increases the function of self-updating key of driverless floating vehicle. The security of private key of V2i group members is improved, and the overall cost of V2I communication system is not affected. For V2V communication system, Ibe key management protocol is improved and distributed Ibe key management protocol is designed. In this protocol, the V2V communication system composed of driverless floating vehicle and ordinary driverless vehicle is chosen as the service node, which is responsible for the restoration of the master key of the system and the generation of the common driverless vehicle key. Then the session key is negotiated by Ibe and Diffie-Hellman algorithm. The scheme analysis shows that the protocol solves the key escrow problem of the Ibe key management protocol and improves the security of the session key without adding too much communication delay.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN918;U463.6
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 吴黎兵;谢永;张宇波;;面向车联网高效安全的消息认证方案[J];通信学报;2016年11期
2 李一兵;孙岳霆;徐成亮;;基于交通事故数据的汽车安全技术发展趋势分析[J];汽车安全与节能学报;2016年03期
3 周彦伟;杨波;;物联网移动节点直接匿名漫游认证协议[J];软件学报;2015年09期
4 冯朝胜;秦志光;袁丁;;云数据安全存储技术[J];计算机学报;2015年01期
5 李瑾南;万娟;李凯;陈勇;严傲;;智能交通系统发展及趋势分析[J];工业技术创新;2014年03期
6 杨帆;;无人驾驶汽车的发展现状和展望[J];上海汽车;2014年03期
7 韦敏;肖鑫;沈雁;周克元;;离散对数数字签名算法的改进[J];计算机与现代化;2013年11期
8 杨涛;胡建斌;陈钟;;一种可追溯的车载自组网隐私保护认证协议[J];计算机工程;2013年08期
9 傅颖勋;罗圣美;舒继武;;安全云存储系统与关键技术综述[J];计算机研究与发展;2013年01期
10 孙一品;胡乔林;苏金树;;车载自组网中一种支持群签名认证的分布式密钥管理方案[J];计算机工程与科学;2012年07期
相关博士学位论文 前1条
1 李洪伟;基于身份的密码学若干算法研究[D];电子科技大学;2008年
相关硕士学位论文 前6条
1 赵齐;车载自组织网络群组密钥管理机制研究[D];吉林大学;2015年
2 张好;动态车载自组网密钥管理方案的研究与仿真[D];北京邮电大学;2015年
3 李情情;车联网环境下的群密钥管理研究[D];浙江工商大学;2014年
4 梁源凯;VANET中自组织密钥管理方案的研究与实现[D];吉林大学;2014年
5 赵娜;车载自组织网络安全认证与隐私保护的研究[D];南京航空航天大学;2014年
6 孙文高;数字签名技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
,本文编号:2104159
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2104159.html