[发明专利]一种面向VANET的无证书和签名的条件匿名认证方法

摘要

一种面向VANET的无证书和签名的条件匿名认证方法，用户申请加入车联网，TA存储车辆信息ID并向其分发私钥，TA判断私钥与已经分配的私钥是否重复，若重复则重新进行分发私钥，若不重复则将TA分配的私钥作为其私钥；发送者v_i发送消息m的MAC码cert(m)＝ω₀||t₁||T₁||T₂||...||T_k||y"₁||y"₂||...||y"_k||m||σ(m)；当车辆v_j接收到消息cert(m)时，利用自己私钥中的进行验证，判断是否接受消息；若接收消息后发现消息为恶意消息，TA对恶意车辆进行追踪，从而完成认证。本发明没有使用证书和签名，不存在复杂的证书管理问题，具有效率高、实用性强的优点，并且满足私钥可靠性、匿名认证性、可追踪性、不可关联性、不可否认性和可撤销性等安全属性。

主权项

1.一种面向VANET的无证书和签名的条件匿名认证方法，其特征在于，包括以下步骤：1)参数设定：受信任机构TA初始化公共参数；具体过程如下：设p和q为2个大素数，满足q|p‑1，g是乘法群上阶为q的本原元，使得在上求解以g为底的离散对数为困难问题；另设为一抗碰撞Hash函数，HMAC_key(x)为一安全MAC算法，其中密钥key∈{0,1}^L，L为固定正整数；TA任选随机数令y₀＝R并计算Y₀＝g^R；另任选计算公布p,q,g,H,HMAC_key(x),Y₀,...,Y_k为公开参数；2)用户注册：用户车辆申请加入车联网，TA存储车辆信息ID并生成一个私钥；TA判断此私钥与存储在追踪列表中的私钥是否重复，若重复，则重新为车辆生成私钥，若不重复，则TA向车辆分发该私钥作为车辆的私钥；3)消息生成：车辆v_i将用于消息验证的相关信息附加在消息m之后，生成消息cert(m)，cert(m)＝ω₀||t₁||T₁||T₂||...||T_k||y”₁||y”₂||...||y”_k||m||σ(m)；其中，ω₀表示用于消息验证阶段的中间变量，t₁表示用于消息验证阶段的中间变量，T_l表示车辆利用自己选定的随机数对来自TA的参数Y_l⁽ⁱ⁾进行加密计算的结果，y”_l表示对拉格朗日插值系数加密以后的结果，l＝1,2,...,k，i表示与车辆v_i相关的参数信息，σ(m)表示消息m的HMAC码；4)消息验证：当车辆v_j接收到来自车辆v_i的消息cert(m)时，车辆v_j利用自己私钥中的对cert(m)进行验证，判断是否接收消息；其中，表示TA在v_j注册步骤中随机选择的k+2个随机数；表示将随机数代入由k+1个坐标点构成的k次拉格朗日插值多项式求得的参数值；5)恶意车辆追踪：若接收消息后发现消息为恶意消息，TA对恶意车辆进行追踪，从而完成认证。