[发明专利]一种基于身份的车联网隐私安全保护方法

说明书

本发明属于移动通信领域，公开了一种基于身份的车联网隐私安全保护方法，包括下述步骤：（1）系统初始化后，路边单元基础设施（Road Side Units,RSU）向证书颁发机构/可信中心（Certificate Authority,CA）注册，CA为RSU生成证书；（2）车载单元（on‑Board Units,OBU）生成伪身份；（3）当车载单元OBU进入路边单元RSU覆盖区域时，RSU和OBU通过不同算法进行双向验证；（4）CA对验证结果进行处理和广播。本发明通过利用椭圆曲线算法结合双线性对映射理论进行方案设计，利用RSU的独特优势，将系统主要信息存储在RSU中，同时在通信过程中使用共享密钥、身份ID和握手原理进行RSU和OBU之间的不同算法双向认证，提高了身份验证的安全性和效率。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种基于身份双向验证的车联网隐私安全保护方法。

背景技术

车联网（Internet of vehicles, IOV）是智能交通系统中至关重要的一部分，是一种自发创建的网络形态，主要用于数据交换，由道路上的实体互相连接组成，来感知交通状况，监管汽车运行状态，有效改善道路交通，车辆网络的架构图如图1所示。车联网能够为智慧交通提供多样化的智能化服务模式，将物联网、传统Internet、移动Internet等技术集成于一体，但也因此产生了更加复杂的安全性问题。由于车辆节点具有高移动性的特点，这就会使得攻击者能够通过访问，威胁并破坏车联网的服务，由此带来了较为迫切的安全需求。

由于车联网各类应用不断发展，随之而来的安全问题日益增加，其安全体系架构图如图2所示。而且由于车联网的短距离、拓扑变化快、开放性等固有特性使得安全威胁进一步加重。为了使得车联网中的节点能够安全的进行信息交换，需要提出进一步的隐私安全保护方法。

身份隐私主要是指用户的真实身份信息，一旦用户身份被泄露，不法分子和攻击者可以通过分析用户的家庭住址和行为习惯等获得更加敏感的用户信息。目前的隐私保护主要分为基于匿名以及基于加密两种类型。基于匿名的车联网隐私保护方案通常采用k-匿名机制。基于加密的车辆隐私安全保护方案是认证的常用方法。目前车联网的认证一般采用非对称加密认证方法，如公钥基础设施、椭圆曲线数字签名算法，对称加密认证方法，组签名认证机制等。

已有的基于身份的隐私安全保护方法有基于匿名证书、基于RSU、基于群签名、基于批认证、基于无证书签名等。基于匿名证书可以保证消息的匿名性，但撤销过程会增加签名的验证时间，降低消息认证的效率；对OBU的存储性能要求较高，每辆车都需存储大量的匿名证书，很大地提高了对存储成本的要求。基于RSU的方案中OBU的计算量和存储量远小于其他方案，但是该方案中签名和验证签名在很大程度上取决于RSU，因此不支持V2V通信，并且所有通信都依赖于RSU。基于群签名的认证方案降低了对OBU存储能力的要求，但是引入了群管理员的角色，这一角色若被攻击就会对网络造成严重打击。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于身份的车联网隐私安全保护方法。通过OBU和RSU之间不同算法的双向认证，提高车联网的安全性和效率。

本发明提供了一种基于身份的车联网隐私安全保护方法，包括下述步骤：

（1）系统初始化后，路边单元基础设施（Road Side Units, RSU）向证书颁发机构/可信中心（Certificate Authority, CA）注册，CA为RSU生成证书；

（2）车载单元（on-Board Units, OBU）生成伪身份；

（3）当车载单元OBU进入路边单元RSU覆盖区域时，RSU和OBU通过不同算法进行双向验证；

（4）CA对验证结果进行处理和广播。

更进一步地，在步骤（1）中，对所述RSU进行注册及证书发放具体包括：