[发明专利]一种基于身份短群签名的VANET接入认证方法

摘要

本发明提供一种基于身份的短群签名的VANET匿名接入认证方法，包括合法的车载单元得到第三方信任机构颁发的私钥、签名公钥、初始假名、初始的信任值；合法的路边单元得到第三方信任机构颁发的签名私钥、签名公钥、群私钥、群公钥；首次接入VANET时车载单元和路边单元之间双向接入认证；某车载单元对消息签名后广播发送，接收消息的车载单元验证签名；车载单元为恶意节点或者需要揭示真实身份时计算其真实身份；VANET对恶意节点的识别和撤销。本发明将基于身份的短群签名方案应用在VANET协议的车辆节点移动通信过程中，使用基于身份的短群签名，有效的保护车辆节点的隐私；并且使用评价的机制高效准确的对恶意节点进行识别和撤销，有效的保证方案的安全性。

主权项

一种基于身份的短群签名的VANET匿名接入认证方法，包括：步骤1、第三方信任机构TA生成公私钥以及发布公共参数；步骤2、车载自组织网络VANET中的路边单元RSU和车载单元OBU均向第三方信任机构TA进行注册；合法的车载单元OBU得到第三方信任机构TA颁发的私钥sv、签名公钥QIDV、初始假名VID、；合法的路边单元RSU得到第三方信任机构TA颁发的签名私钥sR、签名公钥QIDR、群私钥sg、群公钥Pkg；每一个合法的路边单元RSU均为群管理员；其特征在于，第三方信任机构TA向合法的车载单元OBU颁发初始的信任值N；该方法还包括：步骤3、当车载单元OBU首次接入车载自组织网络VANET时，车载单元OBU和路边单元RSU之间使用CC签名机制进行双向接入认证，形成以路边单元RSU为群管理员、以车载单元OBU为群成员的群；路边单元RSU为认证接入的车载单元OBU颁发新的假名和群签名私钥，车载单元OBU为该群签名私钥选取对应的群签名私钥，形成用于短群签名机制的群签名私钥对；步骤4、某车载单元OBU对消息m采用短群签名机制进行签名后广播发送，接收消息的车载单元OBU验证签名：若验证通过，则车载单元OBU接收该消息，否则拒收；步骤5、当某个车载单元OBU为恶意节点或者需要揭示某个车载单元OBU的真实身份时，由距该车载单元OBU最近的路边单元RSU把该车载单元OBU的假名利用安全信道上报给第三方信任机构TA，由第三方信任机构TA根据该车载单元OBU的假名利用第三方信任机构TA选择的随机密钥s计算得到该车载单元OBU的真实身份；步骤6、车载自组织网络VANET对恶意节点的识别和撤销，减少存在发送虚假信息的恶意行为的车载单元OBU的信任值，停止向信任值小于临界值的车载单元OBU即恶意节点提供服务；所述步骤6，包括：步骤6.1、当车载单元OBUj接收到车载单元OBUi发送的消息为虚假消息时，该车载单元OBUj生成一个包括车载单元OBUj的假名以及其发送的虚假消息的报告，并向邻近的路边单元RSU报告；步骤6.2、路边单元RSU在接收到包括车载单元OBUj的假名以及其发送的虚假消息的报告后，根据报告内容初始判定该虚假消息是否为恶意信息：若为恶意信息，则重新生成一个包括车载单元OBUj的假名以及其发送的虚假消息的报告给第三方信任机构TA；步骤6.3、第三方信任机构TA在接收到路边单元RSU的报告后最终判定车载单元OBUj是否存在发送虚假消息的恶意行为：若是，则执行步骤6.4；否则，维持车载单元OBUj的信任值；步骤6.4、第三方信任机构TA追踪到存在恶意行为的车载单元OBUi的真实身份并使其信任值减去相应的值w后重置；步骤6.5、若车载单元OBUi的信任值被重置后小于临界值k，则车载单元OBUi被认定为恶意节点；第三方信任机构TA向所有路边单元RSU广播恶意节点的真实身份VID使所有的路边单元RSU停止向该恶意节点提供服务；步骤7、当车载单元OBU需要更换假名时，与最近的路边单元RSU完成步骤3的双向认证，获取新的群签名密钥和假名。