面向软件定义车联网的隐私保护认证研究

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软件定义车联网的设计初衷主要是为了利用新型的网络架构来提升传统车联网的交通效率和行驶过程中车辆的安全性。但由于网络本身具有开放性,应用时必须考虑通信过程中的安全性以保护车辆的隐私,防止恶意用户散播虚假消息或是破坏系统。因此,如何确保通信过程中安全有效的消息传输,以及提高突发事件的处理速率,是目前亟需解决的关键问题。本文对面向软件定义车联网的隐私保护认证机制进行了研究,并根据研究结果提出了两个方案,主要研究工作贡献如下:(1)本文提出了一种基于权重分析系统的软件定义车联网条件隐私保护认证方案。方案通过采用基于权重的系统,降低了恶意车辆的参与率和通信冗余度,减轻了通信实体的计算开销,保持了车辆通信环境的畅通。两步跟踪使得本地控制器不需要存储旧的参数来追踪车辆的身份,从而降低了部署成本并提高了数据安全性。对方案进行的安全性证明和性能对比分析表明,方案能够满足软件定义车联网下安全通信的需求,且在计算和通信上拥有更好的性能。(2)本文提出了一个基于组播机制的软件定义车联网下安全通信方案。首先方案提出在道路发生突发情况时利用软件定义网络下的组播机制来快速建立组播树的协议,从而使得受影响的车辆能及时得到通知。同时方案设计了一种在车辆与车辆、车辆与基础设施通信时保障多方通信安全的签名认证系统,使得系统能够达到匿名性、隐私保护和可追踪性等安全要求。最后,对方案进行的随机预言机下的安全性证明表示,此方案能够满足软件定义车联网下对通信安全的需求。对性能进行对比分析表明,本方案能更有效地降低计算和通信上的开销。
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