基于节点协作式网格投票的VANETs位置验证方法

针对车载网VANETs (vehicle Ad Hoc networks)中恶意节点的位置欺骗问题,提出了基于节点协作式的网格投票的位置验证方案.该方案将连续时间划分静态帧,在每个静态帧内,验证者和邻居节点协作共同检测位置欺骗的节点.验证者先获取目标区域,并将目标区域分割成等区域面积的网格.通过了资格审核的邻居节点才能在相应的网格内投票.通过多轮网格投票,获取最高票数的网格所在的区域,就是被验证者被估计的位置.将该位置与被验证者声称的位置进行比较,若不相符,则认为被验证者实施了位置欺骗.安全性能分析和仿真数值表明,基于节点协作式的网格投票的位置验证方案能有效地检测位置欺骗节点,具有低的漏警率和虚警率,能够正确地检测恶意节点.     

车载自组网中最远转发机制的可靠性改进

车载自组网是传统的移动自组织网络在交通道路上的应用。在车载自组网中,最远转发机制[1]能够有效降低数据传播跳数,减少冗余发送,但最远转发机制的可靠性将因最远节点失效而受到影响。在分析和实验验证节点高速运动将导致严重的最远节点失效问题的基础上,提出了两种对最远转发机制进行改进的方法:安全距离法和失效预测法。安全距离法选择最接近计算出的安全距离的邻居作为转发节点;失效预测法通过邻居的状态参数对其位置进行预测,进而避免选择那些可能已经脱离通信半径的邻居作为转发节点。多个仿真实验表明,两种改进方法都能不同程度地降低转发节点失效的比例,提高消息传播的可靠性。     

基于单播和无比率编码的地域性多播路由协议

车联网 VANETs(Vehicular ad hoc networks)是传统自组织网络派生的一个子类,具有鲜明的特性。传统的地域性多播协议不能有效地适用于车联网。为此,提出了基于单播和无比率编码的地域性多播路由URC-GR( unicast and rateless coding based geocast routing)协议。URC-GR协议引用两个策略解决传统地域性多播路由协议在开销和数据包传递率方面的不足。首先,利用单播机制向目标区域传输数据,然后,在目标区域内再泛洪。其次,利用无比率编码提高数据传输率。最后,将提出的URC-GR协议与IVG(Inter Vehicle Geocast)、DRG(Distributed Robust Geocast)协议进行比较,仿真结果表明URC-GR协议能够有效地降低开销和提高数据包传输率。     

An Efficient Multi-hop Broadcast Protocol for Emergency Messages Dissemination in VANETs

Black-burst based multi-hop broadcast protocols are effective means to disseminate Emergency messages (EMs) in Vehicular ad hoc networks (VANETs). However, Clear to broadcast (CTB) collision will happen and reduce propagation speed. Aiming at this problem, we propose a Black-burst and multi-channel based multi-hop broadcast (BMMB) protocol. Vehicles with multiple antennas can transmit and sense black-burst at different channels simultaneously based on multi-channel technol-ogy. Compared with existing black-burst based methods, BMMB shortens the iterative procedure to find out the optimal segment. Only one relay vehicle can be rapidly se-lected within the optimal segment without CTB collision. BMMB enables alternative broadcast methods, i.e., uni-directional broadcast and multi-directional broadcast for straight roads and intersections respectively. Theoretical analysis is done for performance evaluation of BMMB, and simulation results demonstrate that BMMB performs better in terms of average one-hop delay and propagation speed.     

A Fair Blind Signature Scheme to Revoke Malicious Vehicles in VANETs

With the rapid development of IoT (Internet of Things), VANETs (Vehicular Ad-Hoc Networks) have become an attractive ad-hoc network that brings convenience into people’s lives. Vehicles can be informed of the position, direction, speed and other real-time information of nearby vehicles to avoid traffic jams and accidents. However, VANET environments could be dangerous in the absence of security protection. Because of the openness and self-organization of VANETs, there are plenty of malicious pathways. To guarantee vehicle security, the research aims to provide an effective VANET security mechanism that can track malicious vehicles as necessary. Therefore, this work focuses on malicious vehicles and proposes an anonymous authentication scheme in VANETs based on the fair blind signature to protect vehicle security.     

PS-PPF:一个基于代理签名簇的VANETs隐私保护框架

车辆自组网(VANETs)是一种物联网在智能交通领域的重要应用形态,近年来已经成为学术界和工业界共 同研究的重点。VANE Ts具有诱人的发展前景,但其应用受到安全性和隐私保护的严格制约,因此有关VANE`I's的 安全性和隐私保护的文献逐渐成为研究的一个热点,涌现了一大批研究成果,这些成果对VANETs的实用化具有重 要意义。代理签名是现实世界中应用领域非常广泛的一种数字签名技术。在不同的场景下,代理签名有大量的变体, 其可形成一个代理签名簇。提出了一个基于代理签名簇的VANE I's隐私保护框架(PS-PPF);在VANE`I's系统体系 架构层面上提出了一个面向实用的VANE Ts隐私保护框架;划分了4个级别设置;分析了7个关键角色;探讨了4关键代理签名:条件隐私保护型代理签名、身份认证授权型代理签名、防追溯滥用授权型代理签名、业务前置授权型代 理签名。该框架不仅能对车辆身份隐私和位置隐私进行安全保护,还具备良好的实际部署能力和可扩展能力。最后, 指出了一些该框架的实际扩展说明。PS-PPF可用于规范和指导实际运营系统的规划和建设。据悉,这是第一个面向 实用的基于代理签名簇的VANETs隐私保护框架设计方案。     

A statistical approach for enhancing security in VANETs with efficient rogue node detection using fog computing

Rogue nodes broadcasting false information in beacon messages may lead to catastrophic consequences in Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs). Previous researchers used cryptography, trust scores, or past vehicle data to detect rogue nodes; however, these methods suffer from high processing delay, overhead, and False–Positive Rate (FPR). We propose herein Greenshield's traffic model–based fog computing scheme called Fog–based Rogue Node Detection (F–RouND), which dynamically utilizes the On–Board Units (OBUs) of all vehicles in the region for rogue node detection. We aim to reduce the data processing delays and FPR in detecting rogue nodes at high vehicle densities. The performance of the F–RouND framework was evaluated via simulations. Results show that the F–RouND framework ensures 45% lower processing delays, 12% lower overhead, and 36% lower FPR at the urban scenario than the existing rogue node detection schemes even when the number of rogue nodes increases by up to 40% in the region.     

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。     

面向车载自组网的高效位置隐私保护查询方案

随着车载自组网应用对安全性要求的提高,用户和服务提供商对各自私有信息保密性的要求也越来越高。针对现有查询方案无法同时保护车辆身份、位置及服务提供商数据隐私的问题,利用私有信息检索技术,提出一种高效的位置服务查询方案。采用匿名认证的方法进行车辆间的相互认证与车辆及路边基站的认证。在此基础上,使用安全硬件对数据库的数据进行混淆处理,通过代理重加密完成车辆对数据库服务数据的检索,从而实现车辆和数据库双方的隐私保护。分析结果表明,该方案可实现车辆身份匿名查询,能够保护车辆位置隐私和服务提供商的数据库信息,且只需两轮通信,具有较高的通信效率。