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车联网中基于区块链的跨域信息共享安全机制研究
| 论文题名： | 车联网中基于区块链的跨域信息共享安全机制研究 |
| 关键词： | 车联网;区块链;跨域信息共享;身份基签名;属性基加密 |
| 摘要： | 随着车联网各种应用场景不断产生，大范围甚至是城市级的信息共享需求越来越多，从原来单域的信息共享服务扩展到跨域的信息服务。例如，交通事故、道路诱导等动态信息希望共享到更大范围区域的目标车辆，实现跨域信息共享目标。因此基于车联网自身的分布式架构，按照域的方式进行边缘自治管理，实现跨域信息安全共享是重要的研究方向。区块链作为一种分布式可信基础设施，非常符合基于区域TA的边缘自治型车联网架构的特点。对此，本文将对车联网中基于区块链的跨域信息共享安全机制进行研究，具体研究内容如下： （1）针对传统密钥管理模型的单点瓶颈以及无法支持域间共享的问题，本文提出了一种基于区块链的车联网多域密钥管理机制，由TA作为区块链节点构建去中心化的密钥管理架构，实现系统公钥与车辆公钥的去中心化存储，设计智能合约实现自动化链上密钥查询、更新和撤销，提高传统密钥管理效率，增强密钥管理的安全性，为后续跨域消息认证和跨域信息安全共享提供重要支撑。 （2）为确保跨域消息来源的可靠性与完整性，基于所提出的密钥管理方案，设计了一种匿名可追踪的跨域消息认证方案，通过身份基签名技术与假名技术，车辆认证来自不同安全域的消息，消除传统跨域消息认证过程中TA之间的频繁通信，同时通过链上信息追踪恶意车辆，实现对车辆有条件的隐私保护。此外，针对同时接收不同安全域中车辆的多个消息所造成的额外认证延迟，提出了一种跨域的批量消息认证方案，保证大规模、高频跨域消息认证的及时性。 （3）为保证多样化信息共享的机密性与可控性，研究基于外包属性加密的跨域信息共享方案，将车辆共享的信息分布式存储在由多TA构建的区块链上，保证各域之间信息的及时同步，当车辆想要访问跨域的信息时，TA基于链上密钥为不同域的车辆生成私钥和属性密钥，并为需要实时信息服务的车辆执行外包解密计算，保证车辆安全、及时地享受跨域的信息服务。 |
| 作者： | 殷一丹 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 刘雪娇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州师范大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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