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VANETs中安全认证与隐私保护的研究
| 论文题名： | VANETs中安全认证与隐私保护的研究 |
| 关键词： | 车载自组织网络;安全认证;隐私保护;Mix-zone方案;消息可恢复签名 |
| 摘要： | 随着现代社会车辆的普及，停车困难、交通堵塞、交通事故等一系列交通问题频繁发生。由此，交通管理，安全驾驶和交通信息交换问题引起了越来越多的关注。车载自组织网络(Vehicle Ad-hoe Networks，VANETs)作为智能交通系统的重要组成部分被认为是解决或缓解现有交通问题的关键。然而VANETs对于现有交通系统来说是一把双刃剑，其在为人们提供便利的同时，也带来诸多挑战。其中，安全与隐私是VANETs能否迅速发展并走入大规模应用的关键性问题。本研究主要关注VANETs中的安全认证与隐私保护问题，在对现有VANETs中的安全认证技术和隐私保护技术进行总结分析的基础上，设计出适应于VANETs环境特点且满足安全需求的高效解决方案。本文的主要工作及贡献如下: 1.提出VANETs中一种高效的匿名批认证协议，缓解了现有方案中高计算开销和高通信开销引起的系统性能问题。本文结合批认证和消息可恢复签名提出一种高效的认证方案，与现有方案不同，本文方案可以使用批认证操作同时认证多条消息。因此，本文方案可以显著的缩短总体认证时间。同时由于消息可恢复签名的使用，所以可以在一定程度上降低传输开销。在安全性证明部分，除了对常见攻击模型抵抗的分析，如伪装攻击、合谋攻击等。我们还在随机预言模型下证明了本文方案中消息的不可伪造性。最后在理论分析和实验仿真部分，通过与现有方案对比，展示了本文方案在计算开销和通信开销上的优势，更加具有实用性。 2.针对现有VANETs中Mix-zone方案灵活性低以及隐私保护力度不够的问题，提出了一种交通自适应的动态Mix-zone方案来保护VANETs中车辆用户的位置隐私。本文提出一种新的交通自适应度量方法来评估Mix-zone，并且该度量方法可用于找出最佳Mix-zone。在此基础上，本文根据道路网络的无向带权连通图提出一种动态Mix-zone创建方案，该方案允许VANETs系统在车辆请求更换假名时为车辆动态的创建Mix-zone。最后在性能评估部分，我们使用城市出租车的GPS数据来产生车辆的移动轨迹，并对应到真实的城市道路网络中。通过真实车辆移动轨迹数据集进行实验，展示了本文方案在真实环境下对车辆位置隐私保护的性能。 |
| 作者： | 刘亚伟 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 王良民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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