【摘 要】
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车联网旨在为车辆提供基于位置的服务,通过智能地收集和处理各种车辆通信数据,来减少日益增长的道路事故和交通拥堵,并为附近车辆提供有价值的生活信息,道路信息。随着车联网技术的迅速发展,与车辆相关的大量数据被空前地产生。由于传输数据的规模大,车辆位置变更快,车联网存在着延迟、丢包和隐私问题。适当分配路边单元（RSU）作为雾节点,代替云服务器与周遭车辆交互,可以有效的改善即时车辆通信。然而分布式的车辆和路
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车联网旨在为车辆提供基于位置的服务,通过智能地收集和处理各种车辆通信数据,来减少日益增长的道路事故和交通拥堵,并为附近车辆提供有价值的生活信息,道路信息。随着车联网技术的迅速发展,与车辆相关的大量数据被空前地产生。由于传输数据的规模大,车辆位置变更快,车联网存在着延迟、丢包和隐私问题。适当分配路边单元（RSU）作为雾节点,代替云服务器与周遭车辆交互,可以有效的改善即时车辆通信。然而分布式的车辆和路边单元都容易遭受网络攻击,甚至被攻击者腐化。由于区块链固有的去中心化、匿名性和数据一致性特征,它可以被用来提高分布式网络的安全性和服务质量。比起共有的区块链来说,联盟链作为一种比公有区块链更容易管理的区块链结构,常被用于政府和企业的应用中。通过联盟链搭建车联网可以一定程度地解决路边单元被腐化的问题并增强网络的隐私性。但是,注意到区块链中所有数据存储于公链,容易遭受背景分析攻击,即敌手通过数据分析等手段找出匿名账户的拥有者。因此可以说区块链本身提供的匿名性是较弱的,无法做到强隐私保护。此外,联盟链中节点的授权需要引入一个额外的证书中心,需要基于额外的信任,与区块链的去中性化性质不符合。且认证过程需要与证书中心（CA）频繁交互,造成额外的通信开销。此外,单点的证书中心还基于证书中心完全可信的假设。本文的贡献如下:1.为了解决上述问题,本文提出了一个新的密码学原语,轻量的门限认证LTCA。具体来说,用户在加入网络时,由分布式的RSU作为CA来给用户颁发代理密钥碎片。用户将不少于门限个数的代理密钥碎片恢复为完整的代理密钥,在每次更新公钥的时候使用代理密钥可以自行颁发证书,无需与在线的CA交互。相比传统的认证结构,在效率方面,LTCA的轻量性体现在不需要在线CA的实时参与,在安全性方面,LTCA抵抗单点失败,而且不基于证书中心完全可信的假设。2.基于LTCA,设计了车联网中隐私保护的数据交互协议PPVC。PPVC除了利用区块链本身提供的匿名性之外,还周期性地更新用户的地址来抵抗背景分析攻击。除此之外,PPVC方案还达到了条件隐私保护,同时满足了匿名和可追责要求。3.理论和实验证明本文提出LTCA与PPVC方案与现有的方案相比达有更高的效率及安全性。
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