[发明专利]一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法

权利要求书

1.一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)系统的初始化，初始化过程如下：

(1)选择三个循环群G₁,G₂,G_T，它们的阶都为大素数q，从G₂到G₁，生成一个同态映射ψ:G₂→G₁，并满足ψ(g₂)＝g₁，其中g₁和g₂分别为G₁和G₂的生成元，因此得到一个双线性映射e:G₁×G₂→G_T；

(2)依据步骤(1)中的参数(G₁,G₂,G_T,e,q,g₁,g₂)，可信机构TA再产生其他的系统参数，TA选择两个随机数作为系统的私钥，并且计算作为系统的公钥；

(3)TA选择一个单向哈希函数和一个安全的对称加密函数Enc_k()；

(4)TA公布所有的参数param＝(q,e,g₁,g₂,G₁,G₂,G_T,A₁,B₁,H,Enc_k())；

2)车辆登记，过程如下：

(1)装有通信装置OBU的车辆用户u_i提供信息向TA请求注册；

(2)TA对信息的有效性进行验证，并对信息进行登记，然后为每个车辆用户分配一个假名和认证所需要的私钥；

(3)TA为每个登记的OBU分配一个原始身份信息然后TA选择一个随机数并利用步骤1)中的参数g₁和a来计算为用户u_i的假名，TA用步骤1)中的私钥a计算T_i为认证私钥AK的一部分，然后将储存到追踪列表的数据库；

(4)TA利用n_i继续计算AK的另一部分并通过安全信道将认证私钥发送给OBU，OBU将AK储存到防篡改装置TPD中；

3)RSU登记，过程如下：

(1)将安装在道路两旁的通信设备RSU的位置信息L_i通过安全信道发送给TA；

(2)TA依据L_i计算作为每个RSU的秘密参数，然后TA将R_i通过安全信道发送给RSU，RSU将R_i存储并使R_i不被攻击；

(3)TA将(RSU_i,R_i,L_i)储存到追踪列表中；

4)短时密钥生成：当装有OBU的车辆用户u_i进入位置为L_j的RSU时，OBU首先认证RSU的合法性，如果RSU是合法的，OBU将假名信息发送给RSU，然后OBU和RSU生成一对相等的短时密钥R₂,R'₂，则OBU完成对RSU的认证；

5)匿名证书的生成，过程如下：

(1)OBU利用系统参数和自己的私钥T_i来计算λ₁＝e(λ,g₂)，然后再计算其中，c为密文；

(2)OBU用步骤4)中的短时密钥R'₂将加密成

(3)然后利用Y_k,W_i,c和λ，OBU生成Cert_k＝{Y_k||W_i||c||λ}作为匿名证书；

6)消息签名，过程如下：

(1)当OBU生成匿名证书后，将所要发送的消息M用签名函数进行签名；

(2)签名完成后，OBU将最终的消息msg＝(M||sig||Y_k||Cert_k)发送给当前区域下的RSU；

7)匿名证书及消息的认证；

8)条件追踪：当车辆出现交通事故或存在争议时，TA可以根据追踪列表和RSU收到的来得到有交通事故或存在争议车辆的

2.根据权利要求1所述的匿名认证方法，其特征在于，步骤7)中所述的匿名证书及消息的认证的过程如下：

(1)当RSU收到步骤6)中发送的消息msg＝(M||sig||Y_k||Cert_k)后,RSU用步骤4)中的短时密钥R₂解密Cert_k＝{Y_k||W_i||c||λ}中的W_i来获得

(2)然后RSU计算

(3)RSU计算并检查等式c＝c'，如果等式成立，那么RSU完成对OBU的身份认证，并且RSU接收公钥和匿名证书{Y_k||Cert_k}；

(4)OBU完成身份认证后，RSU通过等式来验证步骤6)中的消息M的完整性，如果等式成立，RSU判定车辆发送的此消息有效，并将认证的结果广播给其他车辆，其他车辆可以接收这条消息，如果等式不成立，这条消息则是无效的。