一种适用于车载自组网的无证书签名方案

车载自组网通过车辆与路边基础设施共享交通信息,从而提供各类安全服务,改善了人们的出行体验.但是,车载自组网中的通信安全和车辆的隐私保护等问题亟待解决.针对这些问题,首先,证明Thumbur等人的方案无法抵抗公钥替换攻击.其次,基于零信任架构提出一种适用于车载自组网的无证书签名方案,该方案中的可信中心与车辆通过公共信道协同产生公私钥对,摆脱了对安全信道的依赖.该方案在随机预言模型中基于椭圆曲线离散对数问题具有不可伪造性,并且满足匿名性和可追踪性等安全和隐私保护需求.性能分析表明,与其他相关方案相比,该方案在减少签名与验证的计算开销的同时降低了通信开销.     

基于车辆自组网络的按需功率控制算法

针对车辆自组网络在车辆较密集的情况下,安全信息容易发生频繁碰撞以及时延变大等问题,提出一种基于车辆自组网络的按需功率控制算法,发送节点根据背景安全信息需求节点的位置,动态地调节背景安全信息发送功率,通过传递安全信息提高驾驶的安全性。仿真实验结果表明,该算法可以有效减小时延,提升安全信息正确接收率,从而提高车辆自组网络的安全预警功能。     

车用自组网信息广播

车用自组网作为移动自组网在智能交通系统中的应用,有望为人们提供更安全、效率更高的旅行方式.广播协议为危险警告、协同驾驶、路况通报等交通信息的发布提供了有效途径.简要介绍了车用自组网的特点和应用分类.采用分析和比较方法,讨论各种信息广播协议的特点、性能差异和应用范围,并针对车用自组网的特点及应用需求指出未来信息广播模型的设计思想和突破方向.     

车用自组网信息广播

车用自组网作为移动自组网在智能交通系统中的应用,有望为人们提供更安全、效率更高的旅行方式.广播协议为危险警告、协同驾驶、路况通报等交通信息的发布提供了有效途径.简要介绍了车用自组网的特点和应用分类.采用分析和比较方法,讨论各种信息广播协议的特点、性能差异和应用范围,并针对车用自组网的特点及应用需求指出未来信息广播模型的设计思想和突破方向.     

基于终端自组网络的移动导航系统

针对目前市场上多数导航系统缺乏实时动态交通服务的现状，提出并实现了一种车载或手持终端上的移动导航系统。该系统通过终端自组网络间通信的方式实现了实时路况展示和最佳路线导航等动态交通服务。与传统的后台计算的动态交通服务实现方式相比，自组网络以较小的性能差距获得了大量的系统构建成本和运行费用的节省。     

车载自组网信息服务与动态交通诱导算法研究

为保障交通安全和提升交通效率,利用了当前条件下IEEE802.11p的VANET（Vehicular ad-hoc network,车载自组网）、相对定位技术、蚁群并行算法动态交通诱导技术,对交通数据进行实时采集与处理。结合模糊理论提出了车载自组网下对人们出行方式有效判断的隶属函数及逻辑推算规则,并通过车载地图规划或驾驶员向车载专用短程无线通信输入,构建当前车载自组网下交通信息服务与动态交通诱导。通过试验得到平均路径长度和最小路径长度收敛曲线,结果对比分析发现改进后的蚁群算法对全局最优解的搜寻效率更高,可靠性得到很大的提升。蚁群算法并行计算试验中,当处理器的数量为4时,收敛值时间花费最少,所采用的蚁群并行算法能大大提高了处理速度和效率。     

基于城市公交的车载自组网隐私保护协议

针对车载自组网中存在的隐私泄露问题,提出了一种基于城市公交的车载自组网隐私保护协议。该协议利用可信度高的公交车来广播路况信息和应答车辆路况信息的查询,有效地减少普通车辆需认证消息的数量;公交车利用安全认证中心颁发的数字证书与其他车辆建立起信任关系,解决了用户假冒的问题;车辆之间利用Diffie-Hellman算法生成会话密钥对消息进行对称加密,有效地保护了用户的身份信息,同时提高了消息认证的效率。安全性证明和分析表明,该协议在语义上是安全的,能抵抗现有各种攻击,并且可以实时处理用户的请求。     

城市环境下基于拓扑特性的车辆自组网建模

低碳生活和低能耗是当今的热门话题,对“绿色交通”的期待使得车辆自组网(vehicular ad hoc network,简称VANET)受到越来越多的关注和研究.而无线通信技术的快速发展和车辆的普及使车辆自组网的研究变得更加迫切和必要.提出以车辆自组网本身拓扑特点出发,通过对某些城市VANET 的实证研究来获得通用的网络特征和网络模型,进而解释网络行为和物理含义的新思路.基于此,利用4 000 多辆出租车收集的实时数据,分析了城市环境下车辆自组网的度分布、聚类系数、特征路径长度等拓扑特性.数据分析结果表明,城市环境下车辆自组网节点度服从幂率分布,且网络的整体和局部都具有较高的聚类系数.从分析结果出发结合复杂网络理论,建立了一种车辆自组网的网络模型,该模型从规则图出发,应用无标度网络和小世界网络的特性,将随机重连和优先连接原则应用于模型中,并设置模型的外部接口对网络模型进行控制和分析.最后,仿真验证了所建模型的有效性.为建立更有效的车辆自组网仿真平台提供了理论模型,同时有助于更好地控制网络拓扑.     

面向交通信息采集的智能无线传感器节点

为了准确实时获取交通信息参量,利用无线传感器网络技术作为智能交通感知前端和通信手段,融合GPRS技术,构建交通信息采集网,为道路交通信息采集提供了更加便捷的解决方案。设计了交通信息采集的传感器节点,提出了动态车辆探测算法和车速测量算法。实测结果表明:动态车辆探测算法和车速测量算法能够在计算能力有限的传感器节点上实现,能准确实时地获得车流量、车速等交通参量;该交通信息采集系统能满足网络大规模部署的需求,可应用于智能交通系统。     

一种Ad hoc网络中分布式无环路由算法设计

1 引言自组网,又称为Ad hoc网,是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统。自组网不需要依赖于任何预先架设的网络设施,能够实现临时快速自动组网和支持节点的移动性,并具有动态网络管理和动态网络优化的功能,主要用于在高度机动和无线通信的环境下为移动节点提供通信服务。在军事通信、抢险救灾、计算机支持协同工作(CSCW)等方面都具有广泛的应用。     

The Relative Mobility of Vehicles Improves the Performance of Information Flow in Vehicle Ad Hoc Networks

Vehicular ad hoc networks (VANET) are receiving significant attention due to their potential to provide a wide range of benefits. One key distinguishing feature of VANET from other ad hoc networks is their relative vehicular mobility. Therefore, to fully understand the significant benefits of these systems, it is necessary to understand the interaction between traffic flow characteristics and information propagation in VANET. This research presents an analytical model to characterize information flow in VANET incorporating macroscopic traffic characteristics, such as traffic density, relative speed between adjacent lanes, and driver composition. The information flow in VANET is characterized using an information flow network (IFN). The analytical expressions for the expected degree of the individual nodes as well as the reachability of an IFN are provided. Moreover, a state of the art simulation model is developed to validate the analytical results. The proposed analytical results not only provide us significant insights to evaluate the performance of information propagation in VANET, but also provide theoretical basis for the design of algorithms for the efficient routing of information based on average end-to-end performance.     

车载自组织网络中基于区块链的路况预警方案

路况预警方案是解决车载自组织网络（VANET,vehicular ad-hoc network）中车辆拥堵、交通事故问题的有效手段。分析了我国目前的交通状况以及车载自组织网络的发展和应用,结合区块链技术提出了一种适用于车载自组织网络的基于区块链的路况预警方案。采用Hyperledger Fabric联盟链技术平台对该方案进行了仿真实验,实验结果表明本方案合理、可行。     

车联网中基于雾计算和多TA的条件隐私保护认证方案

车联网在生活中扮演着越来越重要的角色,它可以有效地防止交通拥堵从而减少交通事故。然而,在车联网中总是有非法车辆试图接入车联网并发布虚假消息。此外,现有方案多数存在计算效率低下的问题。针对上述存在的问题进行了研究,提出了一种车联网中基于雾计算和多TA的条件隐私保护认证方案。在保护车辆用户身份的条件下实现了车辆、雾节点、TA三者之间的身份认证,且在车辆追踪阶段可以还原车辆用户的真实身份,从而实现条件隐私保护。雾计算的使用降低了方案的计算和通信开销,同时多TA模型的使用也解决了单TA单点故障的问题。安全性证明和性能分析的结果表明该方案是安全且高效的。最后对当前方案进行了总结以及对未来研究作出了展望。     

RSU-based message authentication for vehicular ad-hoc networks

Message authentication that ensures a message is genuine and verifies the source of the sender is a key issue in vehicular ad hoc networks (VANETs). Because messages may provide life-critical traffic information or emergency messages transmitted by unfamiliar sources. Because the vehicle in a VANET transmits messages in real-time in a high-mobility environment, traditional PKI security schemes are not suitable for VANET. The use of roadside units (RSUs) makes message authentication in VANET easy, but it also causes two problems and needed to be solved: how to authenticate messages transmitted between two different RSU ranges, and how to hand off messages for the vehicles moving across different RSU communication ranges. This paper proposes a comprehensive message authentication scheme that enables the message authentication within intra and between inter RSU ranges and hand-off between different RSUs. The proposed scheme balances the overhead for computation and communication with security against attacks. Efficiency analysis and comparison with related works demonstrate that the proposed scheme is a superior message authentication method for VANET.     

VANET中基于捎带确认机制的自适应数据传播策略

车载自组网（VANET）通过自组织分散环境传播交通数据,交通数据的特点使得VANET数据传播方法更适合依赖广播。然而,当在高密度场景下广播数据时,可扩展问题和数据传播冗余问题变得尤为突出,可能导致广播风暴的发生。针对数据传播冗余和广播开销等问题,以最远转发策略和捎带确认机制为基础,提出一种捎带确认的自适应最远转发策略（AckAMFR）,根据存储转发的概念进行信息的传输和存储,降低了数据冗余,具有较强的可靠性和较小的广播开销。仿真结果表明,该转发策略具有低广播开销和高数据传输率的特性。     

基于地理和交通信息的VANET路由协议设计

车联网VANET（Vehicular Ad Hoc Networks）是移动Ad hoc网络运用的一种新趋势,本文将道路交通信息和车辆移动位置预测等信息引入到路由选择策略中,从而对路由机制进行改进。通过仿真评估指出,新的路由协议具有更高的数据递交率及信息交换速度,更适合城市场景下车辆运动时的应用。     

车联网的多跳广播协议及移动模型仿真的研究现状

由于车联网(VANET,vehicular Ad Hoc networks)的节点移动速度快、拓扑动态变化以及移动轨迹局限性等特性,多跳广播成为VANET中车间通信的有效方式之一.此外,由于直接在真实环境中评估VANET的性能是非常困难的,仿真成为研究VANET的有效工具.为此,先分析VANET的网络结构,再讨论了广播协议的发展现状,并分析了典型的广播协议.随后论述了VANET移动模型仿真的发展现状,并重点分析、对比了当前交通仿真器和网络仿真器的特点.最后,探讨了车载自组网仿真器未来的发展方向.     

Advances in vehicular ad-hoc networks (VANETs): Challenges and road-map for future development

Recent advances in wireless communication technologies and auto-mobile industry have triggered a significant research interest in the field of vehicular ad-hoc networks (VANETs) over the past few years. A vehicular network consists of vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I) communications supported by wireless access technologies such as IEEE 802.11p. This innovation in wireless communication has been envisaged to improve road safety and motor traffic efficiency in near future through the development of intelligent transportation system (ITS). Hence, governments, auto-mobile industries and academia are heavily partnering through several ongoing research projects to establish standards for VANETs. The typical set of VANET application areas, such as vehicle collision warning and traffic information dissemination have made VANET an interesting field of mobile wireless communication. This paper provides an overview on current research state, challenges, potentials of VANETs as well as the ways forward to achieving the long awaited ITS.     

延迟评估的车载自组织网络数据传输协议

车载自组织网络(VANET)作为一种新的自组织网络,可以极大提高驾驶安全性和交通运输的效率。由于车辆行驶导致的快速拓扑变化,使得设计高效的数据传输协议在车载自组织网络研究中成为挑战。分析了车辆自组织网络的特征,在道路统计信息的基础上,依据不同车辆的行驶方向,提出了一种新的基于延迟评估的车载自组织网络数据传输协议(DEF)。模拟实验证明提出的协议比现有协议具有更低的平均传输延迟。     

Offloading mobile data traffic for QoS-aware service provision in vehicular cyber-physical systems

Owing to the increasing number of vehicles in vehicular cyber-physical systems (VCPSs) and the growing popularity of various services or applications for vehicles, cellular networks are being severely overloaded. Offloading mobile data traffic through Wi-Fi or a vehicular ad hoc network (VANET) is a promising solution for partially solving this problem because it involves almost no monetary cost. We propose combination optimization to facilitate mobile data traffic offloading in emerging VCPSs to reduce the amount of mobile data traffic for the QoS-aware service provision. We investigate mobile data traffic offloading models for Wi-Fi and VANET. In particular, we model mobile data traffic offloading as a multi-objective optimization problem for the simultaneous minimization of mobile data traffic and QoS-aware service provision; we use mixed-integer programming to obtain the optimal solutions with the global QoS guarantee. Our simulation results confirm that our scheme can offload mobile data traffic by up to 84.3% while satisfying the global QoS guarantee by more than 70% for cellular networks in VCPSs.