智能车载自组织网络中匿名在线注册与安全认证协议

随着智能交通系统(ITS)的建立,车载自组织网络(VANETs)在提高交通安全和效率方面发挥着重要的作用。由于车载自组织网络具有开放性和脆弱性特点,容易遭受各种安全威胁与攻击,这将阻碍其广泛应用。针对当前车载自组织网络传输中数据的认证性与完整性,以及车辆身份的隐私保护需求,该文提出一种智能车载自组织网络中的匿名在线注册与安全认证协议。协议让智能车辆在公开信道以匿名的方式向交通系统可信中心(TA)在线注册。可信中心证实智能车辆的真实身份后,无需搭建安全信道,在开放网络中颁发用于安全认证的签名私钥。车辆可以匿名发送实时交通信息到附近路边基站单元(RSU),并得到有效认证与完整性检测。该协议使得可信中心可以有效追踪因发送伪造信息引起交通事故的匿名车辆。协议可以让路边基站单元同时对多个匿名车辆发送的交通信息进行批量认证。该协议做了详细的安全性分析和性能分析。性能比较结果表明,该协议在智能车辆端的计算开销以及在路边基站单元端的通信开销都具有明显优势,而且无需搭建安全信道就能够实现匿名在线注册,因此可以安全高效地部署在智能车载自组织网络环境。     

车载网中可证安全的无证书聚合签名算法

为了实现车载自组织网络中车辆节点之间信息传输的安全认证,该文设计了一种无证书聚合签名方案。提出的方案采用无证书密码体制,消除了复杂的证书维护成本,同时也解决了密钥托管问题。通过路侧单元生成的假名与周围节点进行通信,实现了车辆用户的条件隐私保护。在随机预言模型下,证明了方案满足自适应选择消息攻击下的存在性不可伪造。然后,分析了方案的实现效率,并模拟实现了车载自组网(VANET)环境中车流密度与消息验证的时间延迟之间的关系。结果表明,该方案满足消息的认证性、匿名性、不可伪造性和可追踪性等性质,并且通信效率高、消息验证的时延短,更适合于动态的车载自组织网络环境。     

面向城市环境的角度矢量分簇选择协议

在车载自组织网VANETs(vehicular ad hoc networks)中,高动态的拓扑结构和频繁断裂的链路给车间通信提出挑战。为此,针对VANETs城市场景,提出基于方向矢量角簇群和桥节点的车间通信VAC-BNR(Vector-angle-cluster and bridge nodes-based routing)协议。VAC-BNR协议将城市道路划分为十字路口区域和十字路口间的直线路段区域。在十字路口区域内,选择合适的车辆作为桥节点,并由桥节点连通断裂的链路。而在直线路段区域,利用矢量角将车辆划分不同的簇群,然后计算每个簇群内节点的效用值,并选择效用值最高的车辆传输数据。仿真结果表明,提出的VAC-BNR协议能够有效地降低端到端传输时延、提高数据包传递率。与AMD相比,VAC-BNR协议的平均端到端传输时延下降了约30%,当车流密度大于80辆/km~2时,数据包传递率提高了约50%。     

一种可证安全的车联网无证书聚合签名改进方案

车联网(VANETs)是组织车－X(X:车、路、行人及互联网等)之间的无线通信和信息交换的大型网络,是智慧城市重要组成部分。其消息认证算法的安全与效率对车联网至关重要。该文分析王大星等人的VANETs消息认证方案的安全不足,并提出一种改进的可证安全的无证书聚合签名方案。该文方案利用椭圆曲线密码构建了一个改进的安全无证书聚合认证方案。该方案降低了密码运算过程中的复杂性,同时实现条件隐私保护功能。严格安全分析证明该文方案满足VANETs的安全需求。性能分析表明该文方案相比王大星等人方案,较大幅度地降低了消息签名、单一验证以及聚合验证算法的计算开销,同时也减少了通信开销。     

基于移动预测的VANETs广播路由协议

针对车载自组织网络（VANETs）的通信特点,基于移动预测的广播路由协议（MPBP）可以有效的提高网络的性能。MPBP的核心思想是根据车辆的位置信息和相对速度来预测节点和的链的路生存期,即连接的持续时间,由此来选择可靠高效的下一跳,即为选择了最稳定的路由路径,由此提高路由性能。仿真结果表明,无论在低速或高速场景下,MPBP协议能够实现可靠的数据递交率和较小的数据传榆时延。     

分布式智能车载网联系统的匿名认证与密钥协商协议

智能车载网联系统作为智慧城市建设的重要组成部分,近年来受到学术界与工业界越来越多的关注。智能车载网联系统中提升了智能车辆的行驶安全性与出行效率,但在开放的环境下数据传输容易被截取,造成敏感信息泄漏。因此需要实现匿名认证并且协商正确的会话密钥,来确保智能车载网联系统敏感信息的安全。该文提出面向分布式智能车载网联系统架构的匿名认证与密钥协商协议。该协议基于中国剩余定理秘密分享技术来保护认证标识符,智能车辆能够以线性的计算开销在不同的区域恢复出对应的标识符,该标识符能够长期安全使用且智能车辆能够在不使用防篡改设备的情况下完成安全认证,路侧通信基站能够检测信息的匿名性和完整性,并与智能车辆协商到后续安全通信的会话密钥,同时实现双向认证。此外,协议能够在复杂的分布式智能车载网联系统中拓展批量匿名认证、域密钥更新、车对车的匿名认证、匿名身份可追踪等实用性功能。安全性与性能分析表明该协议能够安全高效地部署在分布式智能车载网联环境。     

VANETs路由性能研究与分析

本文针对目前在VANETs路由性能评测方面存在的未考虑车辆节点密度、实验场景覆盖度有限等问题,采用基于内核重入技术的NCTUns工具作为实验平台,使用真实多场景道路地图并引入车辆节点密度,对经典车载网路由(ADV、AODV、DSDV)进行了性能评测.实验结果表明,ADV协议具有更加广泛的适应性.     

基于网络编码的优化V2R数据传输性能的研究

将路侧设备RSUs作为车载网络VANETs的缓冲点,可缓解车与车V2V之间连通的间歇性问题。然而,由于车辆的快速移动以及RSU短的传输距离,车辆驻留同一个RSU的时间很短。尽管广播技术能够有效地提高广播带宽利用率以及系统响应时间。但RSU采用广播技术前需要获取车辆缓存数据项的先验知识。因此,车辆需要向RSU服务器上传缓存信息,浪费了带宽。为此,针对基于RSUs的VANETs,提出基于网络编码的车与路边设施V2R通信的数据传输算法NCDD。NCDD算法允许车辆不必向RSU服务器上传它们的缓冲信息,并利用网络编码提高RSU的广播性能,仿真结果也证实了NCDD算法能够有效地降低截止期错失率和系统响应时间。     

一种基于可靠性的车载自组织网络路由算法

提出了一种改进的GPSR路由算法.该算法在选择转发节点过程中同时考虑位置和方向,进而提高转发节点选择的正确性来增加通信链路可靠性.用VanetMobisim交通仿真软件构建真实的VANETs网络城市场景,结合NS-2进行仿真研究,结果表明,和传统GPSR算法相比,改进的GPSR路由算法在端到端时延影响不大的条件下,能够有效地提高数据包传递率,降低数据丢包率.因此,改进的GPSR协议更适用于对实时性要求不高、而对可靠性要求较高的VANETs网络.     

车联网专用短程通信技术

通过对车路通信系统的设计,车载、路侧通信单元的开发,车路通信系统测试平台的搭建及测试,指出车路通信系统是车联网系统的通信链路保障,而基于专用短程通信(DSRC)的车路通信系统可以大幅度降低通信延迟,保障了高速、网络拓扑结构频繁变化的车辆网络质量,为车车、车路间提供更为可靠、稳定、高效的通信服务。     

基于车流量感知的交叉口车速控制策略

通过车联网(VANETs)协同控制车速和交通灯是智能交通系统的核心技术一。提出基于VANETs交通灯的车速控制优化(VSCO)方案,通过VANETs对交通信号灯进行时间优化,并对行驶经过交通信号灯的车辆进行规划,进而降低交叉口黄灯困境(YLD)相关的事故,减少CO2排放以及车辆的等待时间。实验数据表明,相比于传统的固定时间交通灯机制,VSCO方案减少了车辆等待时间和燃油排放。     

面向可扩展的VANETs混合路由的研究与仿真

车载网VANETs(Vehicular ad hoc networks)属于高速移动的无线网络,可供车辆安全、交通监测以及其他的商业服务的应用。然而,为此,提出混合式的位VANETs中车辆的快速移动导致通信链路频繁地断裂,增加路由开销,降低了可扩展性。议地理位置路由的特点。HLAR(Hybrid location-based ad hoc routing)。HLAR结合了反应式路由、HLAR克服了反应式路由的扩展性问题,并改善了地理位置路由对位置误差的敏感性。同时,通过理论分析,量可扩展性,并推导了路由开销的表达式。通过分析、仿真表明,提出的路由协议具有很好的扩展性,并降低了路由开销。在仿真中引入位置误差因子,结果表明。同时,与同类的其他协议相比,输时延方面HLAR到对位置误差具有很强的鲁棒性HLAR在数据传输率、端到端传提升。     

车联网下基于RSU辅助AODV路由协议改进

目前,VANET网络中,针对AODV协议的改进仅仅考虑车载单元(OBU),没有将作为接入Internet起到网关作用的路侧单元(RSU)考虑进来。在本文中,我们针对这一实际情况,提出了基于RSU辅助AODV路由协议(ARSU-AODV)改进,以快速建立到目的节点的稳定路由。仿真结果表明,基于RSU辅助AODV路由协议改进降低了丢包率、端到端的延迟,具有一定的可行性。     

VANET系统中基于中国剩余定理的群内相互认证密钥协商协议

针对车载自组网(VANET)系统中车辆在公开网络上相互通信容易受到恶意攻击的问题,提出一种VANET系统中群内相互认证密钥协商协议.利用中国剩余定理建立动态车辆群,以适应VANET拓扑的快速变化.通信双方利用签名信息快速认证消息发送方的身份,并通过切比雪夫混沌映射的半群性进行密钥协商.采用假名更新和私钥更新机制,保护车...     

一种匿名的E-Mail认证协议

文章提出了一种通过匿名方式进行通信的E-Mail认证协议,该协议借助离线可信第三方(Off-line Trusted Third Party)传递电子邮件内容,既能保证邮件内容的私密性,又能保证通信主体的匿名性。协议分为主协议、取消协议和完成协议三部分,具有不可否认性、公平性和认证性等性质。     

基于协议序列的车辆自组织网络信道接入控制算法

 针对如何提高车辆自组织网络无线信道资源利用率问题,提出了一种分布式车辆间通信信道接入控制算法,该算法具体表示为利用中国余数定理设计一种用户保障协议序列,车辆节点(亦称用户)依据该协议序列决定其对通信信道的接入,无需基站或中心节点的协调,所设计的协议序列确保每个车辆节点在一个序列周期内至少成功发送一次数据.仿真结果表明,采用本文提出的协议序列控制算法比无反馈时隙ALOHA接入控制算法具有更小的传输时延,能够满足车辆自组织网络通信实时性的要求.     

车联网移动云安全与隐私保护技术研究

智能交通车联网的发展面临着无线网络通信安全与车载用户隐私保护等一系列具有挑战性的难题。针对该系列问题,文章提出了一种层次化的车联网移动云安全模型,车载移动终端使用其身份证书接入相应层次的云端进行身份认证,以确保获得安全稳定的车联网系统服务。同时,由于车载单元的快速移动性质,路侧设施难以支撑大密度的车载终端认证过程,结合云端充足的计算资源和强大的服务能力,可降低车载移动终端在身份合法性确认过程对于车联网路侧设施的处理性能要求,而使用匿名认证的方法可保护车辆的安全和位置隐私。     

智能交通无线网络安全综述

无线网络通信将极大提高智能交通的安全和效率,在应用和协议设计中需要保障安全属性。介绍了VANETs中安全主要研究内容和研究现状,对近年来车辆定位、安全路由、身份管理、隐私保护、安全应用和入侵检测等方面取得的研究成果进行分析和总结,最后设计了一个支持伪名机制的层次安全架构。     

基于C-V2X直连通信的车辆编队安全威胁分析

基于蜂窝车联网技术支持的智能车辆编队行驶场景,研究智能车辆面临的信息安全威胁,并提出安全防护建议。通过分析车辆编队在直连通信接口中的车队内部及与路侧单元间的通信,以及车队编组、管理的通信过程,识别智能车辆编队行驶面临的信息泄露、信息篡改、身份仿冒等安全威胁,并针对性地提出车辆编队行驶安全防护方案,如通信内容加密,引入区块链技术实现成员身份鉴别和数据安全等。     

基于Netlink的DSDV路由协议实现

无线自组网（MANET）是一种无中心的自组织网络,其在各种场景下得到了越来越多的应用。DSDV路由协议作为一种先验式路由协议,具有协议流程设计简单、延迟很低等特性,能较好地适用于移动性较弱的小规模自组织网络。文中介绍了DSDV路由协议的工作原理,提出了基于Linux系统Netlink通信机制的DSDV路由协议的软件实现架构方案,并阐述了关键模块的实现。另外,还在多台实体计算机上运行DSDV路由协议软件,并测试了多跳路由、延迟时间和通信速率。测试结果表明,文中所提方案具有可行性和有效性。