车载自组织网络安全认证与隐私保护的研究和实现

发布时间：2017-10-08 12:26

  本文关键词：车载自组织网络安全认证与隐私保护的研究和实现

  更多相关文章： 车载自组织网络 安全 隐私保护 基于身份的签名 批认证 车联网系统

【摘要】：理论研究与工业技术不断进步,在不远的将来车载自组织网络(VANET)必将应用到人们的现实生活场景中,为人类的生活带来翻天覆地的变化。通过大范围的部署和实施车载自组织网,可以有效的提高通行效率,为驾乘人员提供更好的驾乘体验,包括娱乐,安全,舒适等方面,能够减少交通事故的发生率,保障人们的生命安全,也避免不必要的经济损失。但车载自组织网络也面临着多样的威胁与攻击,例如拒绝服务攻击,广播干预等对消息可用性的威胁。伪装攻击、重放攻击和消息篡改、位置欺骗等对消息真实性的威胁。车载自组织网络因为其节点间频繁的进行消息交换,并且该交换过程都是在无线环境中进行的,因此其消息保密性的威胁极大。面对如此多样的威胁,必须要确保消息认证性和完整性,因为通信过程中“生死攸关的消息”不能被修改；消息保密性也十分重要,类似于访问控制,确保不同用户安全地获得其对应的消息；在尽全力保护用户隐私的同时还需要在当消息陷入争议时进行追溯,即实施有条件的隐私保护；实时高效性是必须得到保障的,确保系统功能有效发挥。相比于物联网,车载自组织网具有一些独特的网络特性。如特殊的通信环境、高速的拓扑变化结构、通信隐蔽性差、移动节点的规律性变化等特点。在通信过程中又要求通过共享消息来优化车辆交通系统,如果这样的通信环境不提供特殊保护机制,就无法有效的保护用户的隐私。所以,我们需要为车载自组织网络量身定做,设计适合于车载自组织网的安全认证与隐私保护的方案,来保护用户的安全与隐私。所以车载自组织网络中的安全认证与隐私保护的研究和实现具有十分重要的现实意义。本文针对车载自组织网络的实际研究和发展现状,在车载自组织网络的安全认证与隐私保护方面做了理论研究和实践探索,主要工作如下：1.整理总结了车载自组织络中存在的安全问题,以及系统需要实现的安全目标。系统地回顾和总结了已有安全认证与隐私保护的解决方法,并得出结论,整合利用现有方案可以获得更好的解决方案。2.本文在分析已有车载自组织网络安全认证与隐私保护方案的基础上提出了改进方案,一种车联网环境下基于身份的高效匿名批认证方案,用于解决车载自组织网络中的安全认证与隐私保护问题。并与已有方案进行了对比分析,进行了安全性证明以及效率分析与对比。3.本文基于车载自组织网络,开发出了一种基于IBV的车联网系统。该系统是车载自组织网络实际应用场景的一个具体实例,可用于车辆管理与通信。同时该系统还具备安全认证与隐私保护的特性,能够解决当下车联网应用系统中缺乏安全考虑的问题,有利于实际应用和推广
【关键词】：车载自组织网络 安全 隐私保护 基于身份的签名 批认证 车联网系统
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67;TP391.44;TN915.08
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 研究背景与意义9-14
• 1.2 研究现状14-17
• 1.3 本文工作17-20
• 第二章 预备知识20-28
• 2.1 群和有限域20-21
• 2.1.1 群20-21
• 2.1.2 有限域21
• 2.2 双线性对21-22
• 2.3 困难问题22-23
• 2.4 公钥密码体制23-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 一种车联网环境下基于身份的高效匿名批认证方案28-43
• 3.1 引言28-29
• 3.2 系统模型与假设29-31
• 3.3 SPECS方案和b-SPECS+方案的问题分析31-32
• 3.4 本文方案32-42
• 3.4.1 本文方案具体过程32-36
• 3.4.2 创新性及优势36-37
• 3.4.3 安全性证明37-41
• 3.4.4 效率分析与对比41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 一种基于IBV的车联网系统43-65
• 4.1 引言43-44
• 4.2 系统结构设计与特色44-45
• 4.3 系统开发环境搭建45-51
• 4.3.1 搭建交通监控服务端环境45-46
• 4.3.2 WaveBox通信设备端环境46-49
• 4.3.3 Android开发端环境49-51
• 4.4 系统功能操作流程51-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 总结与展望65-68
• 5.1 工作总结65-66
• 5.2 未来工作展望66-68
• 参考文献68-73
• 图表目录73-75
• List of Figures and Tables75-77
• 致谢77-79
• 攻读硕士学位期间学术成果目录以及参与科研项目情况79

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本文编号：994024