發(fā)布時間：2017-04-19 16:01

  本文關(guān)鍵詞：基于可信別名交換的VANET認證協(xié)議研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)是物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域的延伸,在道路安全、駕駛輔助方面有著巨大的應用價值。但是,由于車輛的個人屬性和社交屬性,針對VANET的攻擊往往能夠帶來巨大的商業(yè)利益,攻擊者可能通過偽裝、竊聽、發(fā)布虛假消息等途徑進行破壞活動或攫取非法利益。因此,實現(xiàn)安全認證和隱私保護是VANET應用的前提條件。VANET中基礎(chǔ)節(jié)點數(shù)量眾多,且以集群方式存在,在通信活動中,大量節(jié)點同時向周圍發(fā)送感知信息,很容易造成無線網(wǎng)絡(luò)擁塞,同時節(jié)點的高速移動也給信號傳輸和路由負載能力帶來了挑戰(zhàn),另外,VANET中節(jié)點大多部署在開放環(huán)境中,其面臨的攻擊風險復雜多變,傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡(luò)的安全研究無法直接應用在VANET環(huán)境下。本文主要是對VANET中身份認證和隱私保護協(xié)議進行研究,深入學習了匿名認證相關(guān)的理論知識,為本文中提出的基于別名交換的混合認證協(xié)議做理論支撐。通過理論分析和仿真實驗證明所提協(xié)議在VANET中是現(xiàn)實可行的,且其相對于現(xiàn)有的研究方案在認證效率和隱私保護方面有了很大的提高。本文的具體工作如下:(1)深入學習了VANET的結(jié)構(gòu)特點和安全需求;深入學習了現(xiàn)階段實現(xiàn)信息安全和隱私保護的匿名認證技術(shù);對基于別名的認證協(xié)議和基于群簽名的認證協(xié)議的實現(xiàn)原理進行總結(jié),分析了相關(guān)研究的優(yōu)點與不足之處。(2)通過對基于別名和基于群簽名協(xié)議的研究,結(jié)合兩種研究方向的優(yōu)點提出了基于別名交換的混合認證協(xié)議。通過分析開放網(wǎng)絡(luò)中密鑰傳遞的算法,首先構(gòu)建了一種適用于vanet環(huán)境下的別名交換的協(xié)議,該協(xié)議能夠有效抵御重放攻擊、中間人攻擊以及合謀攻擊。通過利用別名交換產(chǎn)生的匿名證書和身份信息的不可關(guān)聯(lián)性實現(xiàn)協(xié)議的隱私保護性。其次,提出了引入群簽名作為身份標簽,通過群簽名標簽實現(xiàn)了不可否認性和可審計性。最后提出了針對別名的白名單設(shè)想,白名單機制能夠很好的解決別名交換引起的回放攻擊。對文章中所提協(xié)議的框架進行了描述,通過理論分析論證了這種別名用于認證群簽名用于身份校驗的混合認證方式在隱私保護和認證效率上有巨大的進步。(3)最后是對所提方案與典型研究進行的對比分析和仿真實驗,本實驗所采用的仿真軟件有move、sumo和ns2,在第四章對他們的特點和使用方法進行了介紹。在仿真過程中首先利用move和sumo建立模擬現(xiàn)實環(huán)境的道路場景和行駛的車輛節(jié)點,再將輸出的結(jié)果導入到ns2中進行網(wǎng)絡(luò)仿真,最后通過編程對實驗中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行丟包率和端到端時延兩項指標的分析,發(fā)現(xiàn)本文協(xié)議在丟包率和平均端到端時延上相較于集中式群簽名方案分別增加了0.12%和0.18%,這些影響相對于其在匿名認證效率上的提高是可以忽略的。本文的研究成果能夠在實現(xiàn)隱私保護的同時實現(xiàn)高效的安全認證,極大的提高單個報文的驗證效率,故而具有一定的研究價值。
【關(guān)鍵詞】：車載自組網(wǎng) 隱私保護 混合認證協(xié)議 交換別名 群簽名
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.67;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 概述11-14
• 1.2.1 VANET的結(jié)構(gòu)和特點11-13
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文主要工作及創(chuàng)新點14-15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第二章 VANET身份認證和隱私保護綜述16-26
• 2.1 基礎(chǔ)知識和相關(guān)理論16-19
• 2.1.1 公鑰密碼體制16-18
• 2.1.2 VANET的安全與隱私需求18-19
• 2.2 基于別名的匿名認證協(xié)議19-22
• 2.2.1 協(xié)議描述19
• 2.2.2 協(xié)議分析19-21
• 2.2.3 方案改進21-22
• 2.3 基于群簽名的匿名認證協(xié)議22-24
• 2.3.1 協(xié)議描述22-23
• 2.3.2 方案分析23-24
• 2.3.3 改進方案24
• 2.4 其他認證協(xié)議24-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第三章 基于可信別名交換的VANET混合認證協(xié)議26-37
• 3.1 基礎(chǔ)知識26-29
• 3.1.1 安全模型26-27
• 3.1.2 密鑰交換27-28
• 3.1.3 BSZ短群簽名28-29
• 3.2 所提方案29-36
• 3.2.1 系統(tǒng)模型29-31
• 3.2.2 可信別名交換31-33
• 3.2.3 認證協(xié)議33-35
• 3.2.4 協(xié)議分析35-36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 第四章 VANET認證協(xié)議對比分析和仿真實驗37-46
• 4.1 安全和性能分析37-40
• 4.1.1 安全分析37-38
• 4.1.2 性能分析38-40
• 4.2 仿真實驗40-45
• 4.2.1 實驗環(huán)境40-42
• 4.2.2 仿真42-45
• 4.3 小結(jié)45-46
• 第五章 總結(jié)與展望46-48
• 5.1 工作總結(jié)46
• 5.2 工作展望46-48
• 參考文獻48-53
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文53-54
• 致謝54-55

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