車載自組織網(wǎng)絡安全通信協(xié)議研究.pdf

1、隨著通信技術的快速發(fā)展，作為新一代智能交通系統(tǒng)技術的車路協(xié)同受到越來越多的關注。毋庸置疑，車載自組織網(wǎng)絡（Vehicular Ad Hoc Networks，VANET，簡稱車載網(wǎng)）是未來車路協(xié)同技術的基礎。車載網(wǎng)可以為車與車之間、車與路邊設施之間創(chuàng)建一個通信平臺，為人們提供一個安全舒適的駕駛環(huán)境，它將為道路交通帶來革命性的變化。
　　然而，由于無線網(wǎng)絡通信自身的脆弱性和開放性，車載網(wǎng)也容易受到攻擊，如通信消息的竊聽。因此，車載網(wǎng)

2、的部署和實施必須滿足消息機密性等安全需求。同時由于車載網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構變化快等特點，當前移動自組織網(wǎng)絡的安全通信協(xié)議不能適用于車載網(wǎng)。因此，為了車載網(wǎng)的安全運行，需要為其設計專門的安全通信方案。
　　本文根據(jù)國內(nèi)外學者的研究，針對車載網(wǎng)面臨的攻擊和安全性需求，提出一種輕量級可擴展的安全通信方案。本文主要工作概括如下：
　?。?）分析國內(nèi)外學者研究成果，在此基礎上提出一種輕量級可擴展車載網(wǎng)安全通信方案。該方案將車載網(wǎng)通信分為節(jié)點

3、身份認證和節(jié)點通信。同時根據(jù)對稱和非對稱密碼算法的特點，將非對稱密碼算法用于節(jié)點身份認證，以保證節(jié)點的合法性，將輕量級對稱密碼算法用于節(jié)點通信，同時采用群中通信的方式，實現(xiàn)通信的可擴展性，旨在保證通信安全性的同時，提高通信的效率。
　?。?）針對當前認證方案中需要可信中心參與以及認證次數(shù)頻繁問題，本文提出一種無可信中心的匿名認證協(xié)議，通過地理區(qū)域以及隨機認證參數(shù)實現(xiàn)車輛與路邊單元的相互認證，無需可信中心的參與，減少了認證的開銷。同

4、時，提出路邊單元以可否認協(xié)商密鑰的方式構建群，希望通過群密鑰傳遞，減少車輛認證的步驟，以提高認證效率。最后從可行性、安全性和認證性能3個方面對該協(xié)議進行分析，結(jié)果顯示該方案是可行的，能夠滿足車輛與路邊單元的認證性等安全需求，同時具有較小的認證時延。
　?。?）針對當前通信方案中節(jié)點通信不具有可擴展性以及不同場景下的通信需求，本文提出一種群密鑰協(xié)商通信協(xié)議。該協(xié)議中，通過路邊單元廣播群內(nèi)節(jié)點的假名及隨機密鑰參數(shù)，使群內(nèi)節(jié)點間可以直接