車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的群密鑰管理研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)重要分支也受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。車聯(lián)網(wǎng)是智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transportation System)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的時(shí)代產(chǎn)物，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅改善了智能交通管理系統(tǒng)，為人們提供了更加安全可靠的駕駛環(huán)境，而且為車載用戶提供了更多的增值和娛樂(lè)服務(wù)，滿足了車載用戶的娛樂(lè)和辦公需求。車聯(lián)網(wǎng)群組通信作為車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)的主要方式，勢(shì)必成為研究的熱點(diǎn)和重

2、點(diǎn)。
　　車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的群組通信系統(tǒng)中，車輛節(jié)點(diǎn)規(guī)模巨大，群組成員不斷變化更新，報(bào)文丟包率大且通訊信道開(kāi)放，使得車聯(lián)網(wǎng)群組通信面臨諸多安全威脅:惡意攻擊者可能偽造虛假路況信息、竊聽(tīng)和分析無(wú)線信道中的廣播通訊消息，甚至跟蹤車輛節(jié)點(diǎn)等。本文以車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車輛節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究如何實(shí)現(xiàn)車輛群組(Group)之間的安全通信，如何建立安全的群會(huì)話密鑰等問(wèn)題。
　　群會(huì)話密鑰的建立主要有兩種方式:群密鑰分發(fā)和群密鑰協(xié)商。群密鑰分

3、發(fā)協(xié)議由群管理者統(tǒng)一分發(fā)群密鑰，協(xié)議構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，管理方便。群密鑰協(xié)商協(xié)議則由群組中的每個(gè)成員共同協(xié)商計(jì)算出群密鑰，任何一方都不能預(yù)先確定群會(huì)話密鑰，協(xié)議算法相對(duì)復(fù)雜，信息交互量大。本文針對(duì)這兩種協(xié)議方式，分別提出了兩種適用于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的群密鑰分發(fā)和群密鑰協(xié)商方案，論文主要貢獻(xiàn)如下:
　　(1)V2I(Vehicle to Infrastructure)群密鑰分發(fā)方案允許合法車輛節(jié)點(diǎn)在丟失一段時(shí)間的廣播消息后，仍能夠恢復(fù)出之前的

4、群會(huì)話密鑰。網(wǎng)絡(luò)生命周期長(zhǎng)久，會(huì)話周期不限制于m的大小。我們的方案很大程度上大降低了網(wǎng)路流量開(kāi)銷和RSU的通訊負(fù)荷，更加適用于現(xiàn)實(shí)的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
　　(2)V2V(Vehicle to Vehicle)群會(huì)話密鑰協(xié)商方案能夠檢測(cè)出所有的惡意車輛節(jié)點(diǎn)，允許所有誠(chéng)實(shí)的節(jié)點(diǎn)共同協(xié)商計(jì)算出共享的群會(huì)話密鑰，當(dāng)節(jié)點(diǎn)頻繁的加入或離開(kāi)群組時(shí)，可以直接快速的更新群會(huì)話密鑰，大大提高了群會(huì)話密鑰的更新效率。
　　最后，本文實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明我們