[发明专利]基于虚拟车辆的5G车载网络中的位置隐私保护方法及系统

权利要求书

1.一种基于虚拟车辆的5G车载网络中的位置隐私保护方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、系统初始化

所有车辆均在可信中心TA中注册，获取行程中将使用的信息，包括用于通信的公钥私钥和证书Cert_i、以及用于发送安全信息的假名公钥私钥和证书同时车辆初始化假名策略管理模块PAMM；

步骤S2、敏感区域加入

车辆在行驶过程中会实时监测自己的位置，若车辆到达敏感区域SA_j，则与边缘服务器ES_j协商会话密钥，若车辆未到达敏感区域SA_j，则不作任何响应；

步骤S3、假名更换

当车辆位于敏感区域SA_j内，则使用假名广播安全信息，此时进入假名更换准备阶段，即车辆根据和边缘服务器交互信息决定是否参与本次假名更换，并在决定进行假名更换后再进行正式的假名更换进程，其中，通过假名策略管理模块PAMM计算车辆在敏感区域的假名更换策略；

步骤S4、敏感区域离开

当车辆判断自己的位置不属于敏感区域SA_j时，将删除与边缘服务器ES_j的会话信息；若边缘服务器ES_j对应时间段内没有收到车辆发送的消息，删除与对应车辆的会话消息；

步骤S3中假名更换准备阶段详细内容为：

S3.1.1、边缘服务器ES_j向已协商好会话密钥的车辆发送假名更换准备消息E_sk(SA_j||content||Ready||Cert_ESj||Ts)；content表示消息内容，Ts为时间戳，Cert_ESj是指边缘服务器的证书，Ready是指消息类型为更换准备消息；

S3.1.2、车辆收到消息后，验证消息是否合法，如果合法则将update表中的value值发送给边缘服务器ES_j，如果不合法则拒绝该消息；

S3.1.3、边缘服务器ES_j收到value值消息后，根据所有车辆发送来的value值，确定最终需要增加的假车数量，并向对应车辆发送更换初始信息N_v表示假名更换车辆数，totalnumber指本区域参与假名更换的真实车辆数；

S3.1.4、车辆收到更换初始信息时，决定是否参与假名更换，并将假名更换策略发送给边缘服务器ES_j；假设车辆更换假名的效用函数为U(C)，继续维持当前假名的效用函数为U(M)，车辆首先计算U(C)和U(M)的值，当U(C)≥U(M)时，车辆将进行假名更换；反之，当U(C)＜U(M)时，车辆将选择继续保有原来假名PID_i，k；

S3.1.5、边缘服务器ES_j统计步骤S3.1.4中所发送的所有信息，并获知最终的假名更换参与车辆数；

步骤S3中正式进行假名更换的详细内容为：

S3.2.1、边缘服务器ES_j向所有参与假名更换的车辆发送具体更换消息

S3.2.2、车辆收到更换消息后，首先验证消息是否合法，如果合法则在时间time时更换假名身份为如果不合法则拒绝该消息，继续使用原假名PID_i，k广播安全消息；

其中，依次为车辆V_i的第k个假名的公钥、私钥和证书。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟车辆的5G车载网络中的位置隐私保护方法，其特征在于：所述步骤S1的详细过程为：

步骤S1.1、车辆将可信中心TA发送的信息存储于车载单元OBU中，并将假名集合存放在车辆内部的假名池中；

步骤S1.2、车辆首先根据假名策略管理模块PAMM中的update表，更新pseudonym表，同时敏感区域管理机构SAMD向车辆发送部分敏感区域坐标及相应信息，车辆接收消息后根据该消息更新其假名策略管理模块PAMM中的update表，为后续的假名更换做准备。