[发明专利]一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法

说明书

本发明公开了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：2）车辆登记；3）RSU登记；4）短时密钥生成；5）匿名证书的生成；6）消息签名；7）匿名证书及消息的认证；8）条件追踪。这种方法实现了OBU和RSU之间的相互认证，而且车辆匿名证书中的身份信息是变化的，攻击者无法对车辆的身份信息进行监控和跟踪，还可以快速的查找出恶意车辆的真实身份信息，以及判定出非法车辆的无效性，同时具有身份认证、匿名性、不可链接性、隐私保护性和可追溯性，并且提高了认证效率。

技术领域

本发明涉及智能交通、信息安全以及车联网认证等技术领域，具体是一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法。

背景技术

随着大数据、移动网络和信息处理等技术的快速发展，物联网技术逐渐应用到各个领域，包括车联网等智能交通系统，智能交通系统在国内外得到了广泛的重视。车联网也称为车辆自组织网络(VANET)，它是从传统移动网络MANET发展而来，作为智能交通系统的重要组成部分，是缓解和解决现有交通问题的关键。VANET是一种快速移动的无线通信网络，通过约定的通信协议完成车辆之间的信息交换，为车辆提供安全应用、内容下载与位置服务等应用。VANET一般包括3个主体：可信机构(TA,trusted authority)、路侧设施单元(RSU,roadside unit)、装配车载单元(OBU,on board unit)的车辆。其中，OBU与其他的OBU或RSU通过专用短距离通信(DSRC)协议进行通信，RSU通过安全的有线网络与TA进行连接。

车辆在行驶过程中将速度、方向、道路状况等交通状态信息发送出来，车辆、RSU与交通控制应用中心，利用这类信息可以避免车辆间的交通事故，进而提高道路安全与交通效率。然而，VANET面临着独特的数据安全和隐私挑战，一方面，VANET无线通信中的数据极易被监测、篡改和伪造，另一方面，驾驶人的身份、车牌号、位置和行程等个人隐私很容易泄露，从而会给司机与乘客的生命与财产带来威胁。

因此，VANET安全问题逐渐引起重视，身份认证和隐私保护是重要的解决方式。身份认证被认为是抵御非法车辆的第一道防线。如果没有给出有效的认证，非法车辆则不能通过RSU的认证，那么它所发的消息也是无效的。如果验证到消息不完整，则可能是非法车辆改变合法车辆用户发送的消息，也是无效的。为了保护车辆的真实身份和位置行踪，需要对车辆的身份进行匿名处理，并且在发送消息时，为了防止攻击者对匿名身份进行监视和追踪，车辆的匿名身份也要持续变化，完成消息的通信。此外，如果VANET系统中的匿名车辆变为恶意的，TA和RSU根据追踪列表，合作查出匿名车辆的真实身份，将其身份加入撤销列表的行列，并且实施相应的惩罚。

Maria Azees等人提出了一种基于条件隐私保护的车载自组网高效匿名认证方案。该方案主要是解决匿名证书和签名认证计算时间长的问题，以及恶意车辆的跟踪问题。但是，在匿名身份保护和恶意车辆的有效跟踪方面还需要进行一些改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法。这种方法实现了OBU和RSU之间的相互认证，而且车辆匿名证书中的身份信息是变化的，攻击者无法对车辆的身份信息进行监控和跟踪，还可以快速的查找出恶意车辆的真实身份信息，以及判定出非法车辆的无效性，同时具有身份认证、匿名性、不可链接性、隐私保护性和可追溯性，而且提高了认证效率。

实现本发明目的的技术方案是：

一种改进型基于条件隐私保护的匿名认证方法，包括如下步骤：

1)系统的初始化；

2)车辆登记；

3)RSU登记；