VANET中有条件的隐私保护认证协议研究

为进一步满足有条件的隐私保护的需求,在保护安全性和研究椭圆曲线上双线性映射的基础上,设计了群签名方案,提出了一种新的基于位置信息的隐私保护认证协议。对提出的协议进行了详细的安全分析和性能分析。分析表明,该协议需要更少的OBU存储空间、消息验证时间以及更高的验证成功率。     

VANET中基于动态生成组的位置隐私保护方案*

针对现有的车载自组织网络(VANETs)位置隐私保护方案在假名更新时受到时间和邻居数目限制的问题,提出了一个基于邻近车辆的假名交换方案(PSNV)。在该方案中车辆在同一组内交换假名,并沿着移动路径累积所有的假名混合的机会,最大程度地提高位置隐私保护效果。此外,本文采用单向哈希链生成和更新假名,显著降低了假名管理的成本。大量的仿真和分析结果表明该方案有较好的隐私保护性能。     

车载Ad hoc网络网关发现机制的改进

车载Ad hoc网络是专用自组织网络中研究和应用最为活跃的领域,其中如何实现车辆节点的Internet接入,进行车载Ad hoc网络网关的研究十分必要。主要分析了网关发现策略中主动式的网关发现机制,对主动网关发现机制现存的问题进行了分析。同时针对车载Ad hoc网络的特殊性以及主动网关发现中链路双向通信建立时间过长、负载过大的问题,设计了一种新型的网关发现策略R-AODVPlus,并对该算法提出了路由开销计算模型。基于NS-2的仿真结果表明,新的网关发现机制R-AODVPlus在时延和路由开销两个重要的性能指标上均有明显改善。     

车载自组织网匿名接入认证机制研究综述

车载自组织网络具有良好的发展前景,但同时面临严重的安全问题,其中接入认证及隐私保护是确保VANET安全的基础。对现有VANET匿名接入认证方案进行了分类综述,对比分析各方案的优点和缺点,如匿名证书和数字签名,最后,指出该领域未来的研究重点和方向。     

车联网环境下基于机会网络的可信路由模型

由于车联网中的节点多为快速移动的车辆,因此节点的移动性使得车联网网络拓扑的结构变得更加复杂,节点的分布范围变得更加广泛,恶意节点对路由的潜在威胁也逐渐增加.这些不确定因素都使车载节点间通讯的安全性与节点的空间信任值受到了的影响.本文主要研究的内容是构建出一种基于反馈节点信任度的信任评估模型,与经典的机会路由模型相结合,...     

基于SVM的VANET黑洞攻击检测方法

车载自组网（ VANET）在遭受黑洞攻击时会丢失数据分组,影响网络正常通信。提出了针对黑洞攻击的特征向量选择方法,建立了正常情况和黑洞攻击情况下的车队仿真模型,并采用支持向量机（ SVM）的方法对VANET进行黑洞入侵检测。仿真结果表明：对于非源、目的节点以及攻击节点,采用该检测方法时都能够保持较高的检测率和较低的误检率,达到了基于单个节点通信数据判断当前 VANET是否遭受黑洞攻击的较好效果。     

MP2P在车载物联网中的应用

车联网（VANET：VehicleAd—hocNetwork）是物联网在汽车领域的一个应用,但是由于车辆的高速移动性,导致网络拓扑变化快,网络环境不稳定,传统的路侧设施（RSU：Road—SideUnit）与车载设备（OBU：On-BoardUnit）之间的C／S（客户端与服务器）架构不能为用户提供可靠的服务、本文提出一种在车联网环境中应用MP2P进行车辆间信息传输的架构,该架构采用半分布式的P2P结构,使同一路侧单元覆盖范围内的车辆进行资源共享,减小了路侧单元的带宽压力,从,而为用户提供了可靠的服务     

面向车载自组织网络路由的轨迹预测算法

在车载自组织网络(vehicular ad hoc network, VANET)(也称车联网)中,基于地理位置的路由协议能够较好地适应网络拓扑的动态性变化和链路质量的不稳定性.由于位置信息需要在邻居节点间采用信标分组进行交互,信标分组间隔内的转发决策可能因车辆节点位置的移动而不准确,需要进行位置预测来修正车辆节点的位置.已有的位置预测算法存在普适性差或预测误差大的问题.针对上述问题,提出了一种新的预测算法,首次通过测量得到车辆加速度服从正态分布的结论,利用线性回归进行预测,并采用反馈机制进行结果修正.利用真实车辆轨迹进行测试,新的预测算法的预测精度大为提高.然后,提出了一种新的基于位置的即时路由协议.在该协议中,发送节点利用邻居节点位置和目的节点位置计算出转发下一跳.将新的位置预测算法加入到即时路由协议中,实时预测和更新车辆的位置.利用SUMO软件生成了基于真实地图道路轨迹的车辆运动模型,结合NS3网络仿真平台进行了仿真实验.实验结果表明：采用新的预测算法后,相比传统的GPSR协议和不带预测的即时路由协议,新方法的收包率提高、延迟下降,并且协议开销显著降低.     

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。     

Planning VANET infrastructures to improve safety awareness in curved roads

We analyze the effect of using a vehicular ad-hoc network(VANET) on accident avoidance.As shown in our analysis,a higher frequency of safety packets can prevent accidents,even for high speed vehicles and dense roads.To overcome connectivity problems in blind crossing situations,a genetic algorithm(GA) based method is presented for VANET infrastructure planning.The proposed approach tries to remove coverage sight holes in low sight distance cases in a traveling path in the road.In such places,drivers might not have enough sight for proper action and also environmental obstacles prevent direct communication between vehicles.Furthermore,curved roads affect mobility.Simulation results show that the density of vehicles is increased right before a curve and is decreased after that.Therefore,in this kind of road,a high frequency of packet generation may not act well in accident avoidance.The method proposed in this paper tries to cover such places considering the lowest safety distances according to traffic theory.For this,the road must be covered directly by infrastructure.Therefore,the problem is to find the best number and also positions of road side units.Using GA,the algorithm minimizes the summation of total uncovered and overlapped points in the roads which are covered by more than one antenna.Simulation on a real road map confirmed the capabilities of the proposed approach.     

面向车辆状态信息广播的功率控制算法

针对车载自组织网（VANET）中节点以固定功率发送信息导致的信道资源无法优化分配的问题,以车辆周期发送的状态信息的广播为研究对象,提出一种可自适应于车流密度变化的VANET功率控制算法。该算法通过定义功率控制周期构建并更新直接邻居列表,根据直接邻居车辆的位置来调整发射功率,进而控制节点的广播信息覆盖范围,实现信道资源的优化分配以及节点路由性能的优化。仿真结果验证了所提出算法的有效性,表明该算法能够有效根据车辆密度自适应调整发射功率、降低信道占用率并提高直接邻居数据包投递率,从而保证安全信息的有效传输。     

软件定义的VANET下流表用量感知的QoS路由机制

VANET可以提供各类安全和非安全相关的服务,但现有的VANET难以保障应用服务的QoS需求.软件定义网络(software defined networking, SDN)以系统化的灵活控制网络的方式出现,其分离的数据与控制平面为网络带来了可编程性.因此首先设计了一种面向异构多网接入的软件定义的VANET架构;接着提出一种流表用量感知的动态QoS保障框架,允许使用模块化的方式管理网络,并支持业务流的动态加入和退出;最后建立了多业务流多约束条件下流表用量感知的QoS路由模型,该模型不仅考虑了丢包、时延和吞吐量等链路参数,还考虑了业务需求和流表使用情况,从而为VANET应用服务提供并发的QoS路由.实验表明：流表用量感知的动态QoS路由机制不仅能够满足多业务对各自丢包、时延和吞吐量的要求,还能够感知流表用量,从而避免流表溢出对QoS路由机制的影响,进一步提高了网络QoS保障的性能.     

VANET中利用未分配TDMA时隙协助重发数据的方法

车载自组网(vehicular ad hoc network, VANET)中的分布式TDMA方法通常多出没有被节点利用的空闲时隙,未能充分利用无线信道资源,且不能避免由于信道条件差所导致的丢包现象.与此同时,协助通信近年来引起了学术界和工业界的广泛关注,该方法利用了无线信道的广播特性,能够有效地修复信道,提高无线通信的可靠性.针对VANET应用场合,提出了一种MAC层数据协助重发方法,即协助分布式TDMA方法(cooperative distributed TDMA, Co-DTDMA).在Co-DTDMA中,如果源节点未成功发送数据,则附近的邻居节点利用未分配的空闲时隙协助重发源节点数据.与传统的协助通信方法不同,Co-DTDMA中的所有操作都以分布式方式进行,不依赖任何中心控制节点,因而适应于VANET应用场合.此外,Co-DTDMA仅利用未分配的空闲时隙协助重发数据,不影响网络中的正常数据传输.理论分析和仿真实验表明：Co-DTDMA显著地提高了数据成功接收概率,降低了数据传输时延.     

基于伪名的VANET恶意节点检测研究

针对车载自组网(VANET)节点通信时间短、实时性要求高的特点,设计一种压缩型Bloom Filter机制,并将其应用于基于伪名的VANET恶意节点检测中。该Bloom Filter机制能减少伪名恶意节点集合的数据存储量,以及节点数据更新时的信息交换量,同时获得更高的恶意节点检测率和更低的假阳性率。分析结果表明,该方法可降低VANET节点间实际传输的数据量和通信开销,提高通信实时性。     

区块链在车载自组网中的应用研究及展望

车载自组织网络(简称车载网)是一种由车辆节点和路侧节点(基础设施)构成的自组织网络,是智能交通(Intelligent Transport System,ITS)领域的核心技术之一。区块链的分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术可保证车载网中的安全性、可靠性,但是区块链的强一致性和链式结构特点无法满足车载网的两个主要特性,即车辆节点快速移动性和网络不稳定性。文中重点研究区块链在车辆节点移动性和网络不稳定性条件下的节点、存储、跨链、共识等技术特性,分析存在的问题并提出解决方法,最后展望区块链在车载网中的新应用及研究方向,为今后的研究提供参考。     

VANET中一种链路稳定度的计算方法

在车用自组织网络VANET中,由于移动节点运动速度快且移动受道路拓扑约束等影响,导致链路容易断裂。路由选择是实现VANET的关键技术之一,没有高效的路由选择算法,VANET就无法工作,链路稳定度是衡量路由算法性能的重要因素。基于概率思想提出一种链路稳定度的计算方法来衡量链路的健壮性及可靠性。实验结果表明,所提出的链路稳定度计算方法是一种适合VANET场景的计算方法。     

VANET中基于代理与回归聚集的低延迟紧急数据处理算法*

车载自组织网络(VANET)中有关安全的信息无疑具有最高优先级,应为其设计低延迟、高准确率的信息传递算法,基于此,提出一种基于认知代理的紧急数据处理算法。为每个簇分配三种代理,数据采集代理与数据传递代理独立、并行的工作,提高了整体处理的效率。紧急数据的聚集过程中,基于回归模型,过滤其中的冗余信息与重复信息,提高了数据紧凑度。试验结果表明,相较于其他仅针对数据传输的VANET路由算法,本算法具有更低的端到端延迟与控制信息的开销。     

基于通用单向累加器的车载自组织网络隐私保护撤销机制

针对车载自组织网络(vehicular ad hoc network, VANET)中撤销异常行为车辆可能导致敏感信息泄露的问题,提出了一种基于通用单向累加器的隐私保护撤销机制(privacy protection revocation mechanism based on one-way accumulator, OWA-PPRM)。首先,将所有撤销信息累加到一个值并将其传播给网络中的所有实体节点;然后,车辆与没有泄露个人信息的公共道路路边系统(road-side units, RSU)进行通信来更新证书;最后,利用移动存储库从RSU下载和更新单向累加器的副本以及目击证人的必要信息。仿真结果表明,OWA-PPRM显著降低了认证管理计算复杂度,大大提高了认证效率,同时保护了用户的隐私。     

一种新型的群盲签名方案*

提出了一种新型的可证明安全性的群盲签名--ID群盲签名方案.与LR98群盲签名方案不同的是,新方案的安全性建立在计算Diffie-Hellman问题假设和随机预言机模型之上,并且用户在盲化签名者的内容时,算法效率比LR98高.在盲化CZK的ID群签名方案时,仅添加了模加运算,而LR98群盲签名方案在盲化CS97群签名方案时,则添加了求双重离散对数、离散对数根以及随机置换运算.两者比较,新提出方案的计算复杂度更低,效率更高.     

基于队列长度的VANETs广播协议

车载自组织网络中,紧急信息的优先级高于服务信息。当节点接收到紧急信息后就会抑制服务信息的发送,造成紧急信息与服务信息之间发送不公平。针对这一矛盾,提出一种基于缓存队列长度的广播协议(BQLP),该协议通过数据包缓存队列长度来调整信息发送的优先级,缓存队列长度越长,节点发送信息的优先级就越高,从而避免因缓存队列过长而引起的数据丢包。仿真结果表明,BQLP协议不仅提高了数据包和节点的接收率,而且降低了数据包传输延时。