基于車載自組織網(wǎng)絡(luò)認證協(xié)議的研究
發(fā)布時間:2021-11-05 22:50
近年來,隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,作為新一代智能交通系統(tǒng)的重要組成部分的車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VANET,Vehicular Ad-hoc Network)越來越受人們的關(guān)注。車載自組織網(wǎng)絡(luò)因其實體通信環(huán)境的開放性以及無線網(wǎng)絡(luò)通信的脆弱性,使其易受到攻擊,如通信消息的盜取、篡改等。因此,為了確保車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的安全通信,需要研究者為其設(shè)計安全的通信認證協(xié)議。本文主要的任務(wù)是運用密碼學理論知識設(shè)計出安全、高效的車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的認證協(xié)議。本文簡要闡述了車載自組織網(wǎng)絡(luò)可能面臨的攻擊以及安全要求,研究了車載自組織網(wǎng)絡(luò)中認證協(xié)議的安全性問題,對幾個現(xiàn)有方案進行了分析,指出了其中存在的安全隱患,提出了相應(yīng)的改進方案。新認證協(xié)議不僅提高了方案的安全性能,而且降低了存儲空間、計算開銷和通訊消耗。具體研究內(nèi)容如下:一、針對有些協(xié)議為了實現(xiàn)車輛的匿名性和不可追蹤性,使用了與車輛身份有關(guān)的密鑰對消息進行加密,從而使得消息傳到可信認證中心后難以實現(xiàn)車輛身份的有效識別以及實體之間無法相互認證的問題,提出了一個輕量級的密鑰協(xié)商認證協(xié)議。該協(xié)議中,會話密鑰是由車輛和路側(cè)單元分別自選的隨機數(shù)與可信認證中心的主密鑰共同來生...
【文章來源】: 濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容安排
第二章 基礎(chǔ)知識
2.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的概述
2.1.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.1.2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的特點
2.1.3 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的安全要求
2.1.4 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的攻擊類型
2.1.5 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的安全屬性
2.2 橢圓曲線加密機制
2.2.1 密鑰生成
2.2.2 加密算法
2.2.3 解密算法
2.3 橢圓曲線公鑰密碼體制的安全性
2.4 哈希函數(shù)
2.5 雙線性映射
2.6 數(shù)據(jù)加密算法
2.6.1 對稱加密算法
2.6.2 非對稱加密算法
2.7 BAN邏輯形式化證明
2.8 無證書公鑰密碼體制和聚合簽名
第三章 輕量級的身份認證和密鑰協(xié)商協(xié)議的分析與研究
3.1 現(xiàn)有的認證協(xié)議
3.2 認證協(xié)議的系統(tǒng)模型
3.3 提出的認證協(xié)議
3.3.1 系統(tǒng)初始化
3.3.2 注冊階段
3.3.3 登錄階段
3.3.4 認證階段
3.3.5 口令更新階段
3.4 認證協(xié)議的安全分析
3.4.1 相互認證
3.4.2 匿名性
3.4.3 可追蹤性
3.4.4 抗重放攻擊
3.4.5 抗離線口令猜測攻擊
3.4.6 BAN邏輯形式化證明
3.5 認證協(xié)議的性能分析
第四章 基于無證書聚合簽名認證協(xié)議的研究
4.1 對Cui等人方案系統(tǒng)模型的回顧
4.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.1.2 方案框架
4.2 對Cui等人認證方案的回顧
4.2.1 設(shè)置
4.2.2 偽身份生成/部分私鑰提取
4.2.3 車輛密鑰生成
4.2.4 簽名
4.2.5 驗證
4.2.6 聚合
4.2.7 聚合驗證
4.3 對Cui等人方案的分析
4.3.1 攻擊模型
4.3.2 對Cui等人方案驗證階段的攻擊分析
4.3.3 對Cui等人方案聚合驗證階段的攻擊分析
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]VANET 中一種可撤銷的車輛群組批認證方法 [J]. 王良民,李曉君,仲紅. 中國科學:信息科學. 2013(10)
[2]車載自組織網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) [J]. 王昭然,謝顯中,趙鼎新. 電信科學. 2011(01)
[3]Hash函數(shù)研究綜述 [J]. 柯品惠,鄭秋鴻. 福建電腦. 2008(12)
[4]智能交通系統(tǒng)的發(fā)展 [J]. 朱東輝. 山東交通學院學報. 2002(04)
本文編號:3478652
【文章來源】: 濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容安排
第二章 基礎(chǔ)知識
2.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的概述
2.1.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.1.2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的特點
2.1.3 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的安全要求
2.1.4 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的攻擊類型
2.1.5 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的安全屬性
2.2 橢圓曲線加密機制
2.2.1 密鑰生成
2.2.2 加密算法
2.2.3 解密算法
2.3 橢圓曲線公鑰密碼體制的安全性
2.4 哈希函數(shù)
2.5 雙線性映射
2.6 數(shù)據(jù)加密算法
2.6.1 對稱加密算法
2.6.2 非對稱加密算法
2.7 BAN邏輯形式化證明
2.8 無證書公鑰密碼體制和聚合簽名
第三章 輕量級的身份認證和密鑰協(xié)商協(xié)議的分析與研究
3.1 現(xiàn)有的認證協(xié)議
3.2 認證協(xié)議的系統(tǒng)模型
3.3 提出的認證協(xié)議
3.3.1 系統(tǒng)初始化
3.3.2 注冊階段
3.3.3 登錄階段
3.3.4 認證階段
3.3.5 口令更新階段
3.4 認證協(xié)議的安全分析
3.4.1 相互認證
3.4.2 匿名性
3.4.3 可追蹤性
3.4.4 抗重放攻擊
3.4.5 抗離線口令猜測攻擊
3.4.6 BAN邏輯形式化證明
3.5 認證協(xié)議的性能分析
第四章 基于無證書聚合簽名認證協(xié)議的研究
4.1 對Cui等人方案系統(tǒng)模型的回顧
4.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.1.2 方案框架
4.2 對Cui等人認證方案的回顧
4.2.1 設(shè)置
4.2.2 偽身份生成/部分私鑰提取
4.2.3 車輛密鑰生成
4.2.4 簽名
4.2.5 驗證
4.2.6 聚合
4.2.7 聚合驗證
4.3 對Cui等人方案的分析
4.3.1 攻擊模型
4.3.2 對Cui等人方案驗證階段的攻擊分析
4.3.3 對Cui等人方案聚合驗證階段的攻擊分析
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]VANET 中一種可撤銷的車輛群組批認證方法 [J]. 王良民,李曉君,仲紅. 中國科學:信息科學. 2013(10)
[2]車載自組織網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) [J]. 王昭然,謝顯中,趙鼎新. 電信科學. 2011(01)
[3]Hash函數(shù)研究綜述 [J]. 柯品惠,鄭秋鴻. 福建電腦. 2008(12)
[4]智能交通系統(tǒng)的發(fā)展 [J]. 朱東輝. 山東交通學院學報. 2002(04)
本文編號:3478652
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