[发明专利]基于V2X技术的可信、隐私保护的智能红绿灯方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于V2X技术的可信、隐私保护的智能红绿灯方法及系统，方法包括以下步骤：系统初始化；车辆注册；可信机构TA验证车辆身份是否合法，如果合法则颁布声誉证书；即将通过路口的车辆向红绿灯发送请求消息；红绿灯根据收到的请求消息进行车辆调度；红绿灯判断车辆的实际行为是否与车辆请求一致；可信机构TA更新声誉表。本发明能够根据路口交通状况动态地对交通信号灯进行调整，改变显示和时长，从而有效减少交通拥堵的发生；在保障车辆提供的信息真实可信的同时对隐私信息的安全性予以保护，尽可能保证红绿灯系统和车辆免受攻击者的各类攻击，确保在智能汽车驾驶过程中的车辆隐私安全和红绿灯系统所接收的信息安全可信。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，具体涉及基于V2X技术的可信、隐私保护的智能红绿灯方法及系统。

背景技术

随着计算机技术与车辆的集成，智能汽车也面临着一系列安全问题。车联网技术的发展离不开网络安全技术。如何在保障车辆网内车辆的安全使其抵御各类黑客攻击的同时，对车辆隐私信息进行有效地保护，是当前亟待解决的技术难题。

在智能红绿灯系统中，所有到达交叉路口的车辆将会发送请求消息，消息类型、数量、时间等因素决定了各个方向绿灯通行的时间。实际应用中，可能存在故意发送虚假信息的恶意车辆，例如谎报实际距离红绿灯的距离、伪造大量车辆编号造成交叉路口繁忙的假象等。为了有效区分这些恶意车辆和正常的车辆，可以对其进行可信度验证。然而在车辆向红绿灯系统证明自己可信的过程中，如何有效保护自己的隐私信息也是一大技术难点。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种基于V2X技术的可信、隐私保护的智能红绿灯方法及系统，方法主要采用了基于声誉的信任方案、假名认证方案、隐私保护方案和红路灯调度算法等技术。该系统能够有效降低交叉路口的事故发生率、提高道路通行效率、缓解交通压力、抵抗各类外部和内部攻击，并保护车辆隐私，比现有红绿灯系统更安全、更智能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于V2X技术的可信、隐私保护的智能红绿灯方法，包括以下步骤：

系统初始化，包括可信机构TA初始化，路侧单元RSU初始化以及车辆节点初始化；

新加入车辆进行车辆注册，对车辆注册消息进行加密操作，加密过后向路侧单元RSU发送身份认证请求消息，路侧单元RSU检查身份请求消息，检查无问题后向可信机构TA转发车辆的身份认证请求消息；

可信机构TA验证车辆身份是否合法，如果合法则向其颁布声誉证书，可信机构TA收到身份认证请求消息后进行检查，验证车辆身份是否合法，如果合法则生成车辆的假名集合，可信机构TA向车辆发送包含假名声誉证书；

即将通过路口的车辆向红绿灯TL发送请求消息，车载单元OBU检查当前使用证书有效期，证书有效则车载单元OBU向路侧单元RSU发送请求消息，路侧单元RSU向红绿灯TL转发请求消息，证书无效则进行车辆假名更换，更换声誉证书，路侧单元RSU向红绿灯TL转发请求消息；

红绿灯TL根据收到的请求消息进行车辆调度，红绿灯TL验证证书是否可信，统计各方向车流量，进行车辆调度；

调度后行为报告，红绿灯TL根据车载单元OBU的行为报告判断车辆的实际行为是否与车辆请求一致，并将判断结果反馈至可信机构TA，车载单元OBU 向路侧单元RSU发送行为报告消息，路侧单元RSU向红绿灯TL转发车辆行为报告消息，红绿灯TL根据收到的行为报告消息向可信机构TA反馈车辆行为；

可信机构TA根据红绿灯TL的反馈报告更新车辆的声誉等级，更新声誉表。

进一步的，所述TA初始化具体为：

基于双线性映射理论基础，随机选取参数作为可信机构TA的私钥，其中，代表正整数中的素数；