[发明专利]基于非对称算法的车载单元收费和打卡方法

说明书

本发明提供了一种基于非对称算法的车载单元收费方法，包括：车载单元向路侧单元发送通信链路建立响应，包括：车载单元通信参数、车载单元应用参数和第一随机因子RND1；路侧单元生成第二随机因子RND2，获取当前时间RTC1和入口信息，利用私钥对第一待签名信息进行签名得到第一签名信息SIG1，向车载单元发送扣费请求；车载单元获取路侧单元证书CERT1，对第一签名信息SIG1进行验签，通过后，生成记录信息，并利用私钥对第二待签名信息进行签名得到第二签名信息SIG2；向路侧单元发送交易凭证，包括：车载单元证书CERT2以及第二签名信息SIG2；路侧单元验证车载单元证书CERT2的合法性，在通过后，对第二签名信息SIG2进行验签，通过后，执行后续操作。提高ETC系统的交易安全。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于非对称算法的车载单元收费方法和基于非对称算法的车载单元打卡方法。

背景技术

ETC(Electronic Toll Collection，不停车收费系统)系统是通过安装于车辆上的车载装置和安装在收费站车道上的天线之间进行无线通信和信息交换。主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施等组成。其中，车辆自动识别系统有车载单元(Onboardunit，OBU)又称应答器(Transponder)或电子标签(Tag)、路边单元(Roadsideunit，RSU)、环路感应器等组成。OBU中存有车辆的识别信息，一般安装于车辆前面的挡风玻璃上，RSU安装于收费站旁边，环路感应器安装于车道地面下。

现有的ETC系统中RSU与OBU的通信均是基于对称密钥体系，如果有一个OBU设备被非法破解，即会影响整个ETC系统的安全性，所有已经发行的OBU设备都会受到被盗取钱款的安全威胁。随着OBU设备发行量的持续攀升，基于对称密钥体系的ETC系统的安全性受到越来越多的挑战，因此，本领域亟需一种解决ETC系统的安全风险的技术方案。

发明内容

本发明旨在解决上述问题。

本发明的主要目的在于提供一种基于非对称算法的车载单元收费方法，包括：路侧单元向车载单元发送通信广播信息，车载单元接收通信广播信息，向路侧单元发送响应信息；路侧单元接收响应信息，向车载单元发送通信链路建立指令，其中，通信链路建立指令包括：路侧单元通信参数、路侧单元应用参数；车载单元接收通信链路建立指令，向路侧单元发送通信链路建立响应，其中，通信链路建立响应包括：车载单元通信参数、车载单元应用参数和第一随机因子RND1；路侧单元接收通信链路建立响应，生成第二随机因子RND2，获取当前时间RTC1以及入口信息，其中，入口信息包括入口标识ST1和/或入口地址ADD1；利用路侧单元私钥对第一待签名信息进行签名，得到第一签名信息SIG1，其中，第一待签名信息至少包括：当前时间RTC1、第一随机因子RND1、第二随机因子RND2以及入口信息；路侧单元向车载单元发送扣费请求，其中，扣费请求包括：路侧单元设备标识RSU-ID、当前时间RTC1、第二随机因子RND2、第一签名信息SIG1以及入口信息；车载单元接收扣费请求，获取路侧单元证书CERT1，对第一签名信息SIG1进行验签，在对第一签名信息进行验签通过后，生成记录信息，并利用车载单元私钥对第二待签名信息进行签名，得到第二签名信息SIG2，其中，第二待签名信息至少包括：路侧单元设备标识RSU-ID、当前时间RTC1、第一随机因子RND1、第二随机因子RND2以及入口信息；车载单元向路侧单元发送交易凭证，其中，交易凭证包括：车载单元证书CERT2以及第二签名信息SIG2；路侧单元接收交易凭证，验证车载单元证书CERT2的合法性，在验证车载单元证书CERT2的合法性通过后，对第二签名信息SIG2进行验签，在对第二签名信息进行验签通过后，执行后续操作。