【摘 要】
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车载自组织网络,简称车联网（Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs）,其在智能交通系统中已经变得越来越重要,它在提高交通安全性和交通效率方面发挥着重要作用。在智能车辆的系统中,智能车辆能够高效地交换重要或紧急的交通信息,能及时帮助驾乘人员做出驾驶决策,因而受到了汽车界和国内外学术界的广泛关注。由于VANETs是一个规模巨大的、开放式的无线局域网络,攻击者可以随意窃听在信道
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车载自组织网络,简称车联网（Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs）,其在智能交通系统中已经变得越来越重要,它在提高交通安全性和交通效率方面发挥着重要作用。在智能车辆的系统中,智能车辆能够高效地交换重要或紧急的交通信息,能及时帮助驾乘人员做出驾驶决策,因而受到了汽车界和国内外学术界的广泛关注。由于VANETs是一个规模巨大的、开放式的无线局域网络,攻击者可以随意窃听在信道中传输的信息,或者冒充真实车辆违反交通规则。因此面向智能车载系统的安全数据通信和车辆身份隐私保护变得极其重要。本论文基于智能车载网络环境中的安全通信需求,研究设计安全高效的匿名认证技术。具体研究工作内容如下:（1）研究设计基于智能车载网络的安全高效的匿名认证协议。此协议改进了传统的ElGamal公钥加密算法以及Schnorr数字签名算法,有效解决了智能车联网通信过程中数据机密性和车辆身份隐私问题。此协议对智能车载基础设施通信模型中的加密消息提供了安全的认证功能,同时确保了身份匿名性,前向安全性、抗重放攻击的安全特性。此外,除了系统可信中心（TA）之外,任何外部实体都无法跟踪智能车辆的真实身份。此协议是在基于身份的密码系统上设计的,可以不用建立公钥基础设施（PKI）来为车辆进行复杂的证书管理。最后通过与现有协议的性能比较与分析,结果表明此协议性能优势更加突出,可有效部署于移动智能车载场景。（2）研究设计可适用于特殊敏感场景中的智能车载隐私保护匿名认证协议。在此协议设计过程中,首先提出了一种基于身份的数字签名算法,并结合签名算法、双线性对技术、消息认证码等技术设计智能车载隐私保护匿名认证协议。此协议使车辆能够以保密的方式匿名地向附近的路边基站单元发送可验证的加密消息,并通过检验消息认证码来验证来自附近路边基站单元的反馈信息,实现了双向认证功能。同时,该协议实现了可认证的密钥交换功能,由此生成安全的会话密钥,用于车辆与路边基站单元的后续安全通信。在此协议中,由于车辆的身份通过双线性对的形式注册在系统中心,协议中的车辆身份信息是不可以被恢复的,非常适合于特殊敏感的军事通信场景。
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