基于最小可信硬件的車聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議設(shè)計(jì).pdf

1、車載ad hoc網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad hoc NETwork，VANET)，又稱車聯(lián)網(wǎng)，是一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)這種新概念的一種具體應(yīng)用。借助于車聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞功能，車載智能系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取道路交通信息和鄰近車輛運(yùn)行參數(shù)，從而為駕駛者提供豐富的智能交通服務(wù)，如避免追尾事故、回避交通擁堵、尋找附近停車場所等。車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和推廣，有助于提高交通效率，避免交通事故，降低環(huán)境污染，以及為駕駛者提供更好的駕駛體驗(yàn)。
　　從

2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上說，車聯(lián)網(wǎng)可以視為一種移動(dòng)ad hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad hocNETwork，MANET)，然而它又具有大量與普通移動(dòng)ad hoc不同的特征?，F(xiàn)有的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，多基于網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性和效率層面，而安全相關(guān)的技術(shù)則相對(duì)滯后。直接從移動(dòng)ad hoc或者其他環(huán)境移植過來的安全協(xié)議并不能適應(yīng)車聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境要求，現(xiàn)有的車聯(lián)網(wǎng)需要使用一種全新的安全協(xié)議解決方案。因此，有必要對(duì)在這方面進(jìn)行研究。
　　本文回顧并分析了現(xiàn)有的車聯(lián)網(wǎng)

3、安全問題以及可信硬件的現(xiàn)狀，提出了一種最小化的可信硬件方案，以及將幾種在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用這種最小化可信硬件的安全通信協(xié)議。本文所做的工作如下:
　　1.本文提出了一種最小化的可信硬件設(shè)計(jì)方案:可信計(jì)數(shù)器附件(TrustedCounter Add-on, TCA)。
　　在多用戶的adhoc網(wǎng)絡(luò)中，用戶有動(dòng)機(jī)對(duì)其他用戶進(jìn)行欺騙，以獲取更多的利益，例如獲取更多的網(wǎng)絡(luò)資源，而拒絕為其他用戶提供服務(wù)。可信硬件技術(shù)可以限制用戶的行為，

4、避免用戶自己惡意篡改自己系統(tǒng)的信息。然而，當(dāng)前的可信硬件普遍需要原有系統(tǒng)在硬件層面的支持，從而影響了在現(xiàn)有系統(tǒng)中添加可信硬件的可行性。
　　為了使可信硬件在現(xiàn)有系統(tǒng)中具備實(shí)用性，我們提出，可以設(shè)計(jì)出一種最小化的、外接式的可信硬件，在不改變?cè)邢到y(tǒng)的情況下接入系統(tǒng)，為通信協(xié)議提供安全保護(hù)。為了適應(yīng)這種最小化的可信硬件的功能限制，本文注意到了通信協(xié)議中的單調(diào)遞增變量的重要性，以及圍繞協(xié)議中的單調(diào)遞增變量將可信計(jì)數(shù)器引入安全通信協(xié)議的思

5、路。
　　然而，現(xiàn)有的基于TPM通用架構(gòu)的可信計(jì)數(shù)器硬件的功能極為有限。同時(shí)，TPM硬件需要支持大量與系統(tǒng)狀態(tài)相關(guān)的操作，導(dǎo)致基于TPM的可信計(jì)數(shù)器性能較低而結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，影響批量生產(chǎn)和應(yīng)用。為了滿足通信中對(duì)于可信硬件的需求，本文提出了一種專用的外接式可信硬件方案TCA。
　　2.基于TCA的設(shè)計(jì)，本文提出和改進(jìn)了一些車聯(lián)網(wǎng)中的安全協(xié)議。
　　在現(xiàn)有的安全協(xié)議中，解決用戶欺騙問題的方法主要是多點(diǎn)協(xié)同檢測，然而這種方法不