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基于IEEE 1609.2的车联网安全协议设计与实现
| 论文题名： | 基于IEEE 1609.2的车联网安全协议设计与实现 |
| 关键词： | 车辆自组织网络;安全协议;椭圆曲线算法;证书管理;智能交通系统 |
| 摘要： | 随着4G的商用化开始、移动互联网的迅猛发展，以及每个城市面临的交通拥堵问题的逐渐严重，ITS(Intelligent Transport System，智能交通系统)逐渐展现出其庞大的市场和发展前景。作为而在ITS领域中的热门技术之一的，WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments，车辆环境下的无线接入技术)协议便是由美国交通部主导，由IEEE制定的一套适用于车辆移动自组织网络中的车间通信技术。目前国内对WAVE的研究热点集中在信道切换性能仿真和优化上，真正将WAVE实现少之又少，目前只有国外少数公司推出了完整的商业化产品，而且是非开源的。 WAVE针对车联网的移动拓扑环境，引入了非对称安全算法，安全报文的发送不需要双方协商。针对车联网中节点的数量巨大，WAVE提出了证书链和多CRL模式，将车辆网中的节点区域化。 WAVE定义了安全处理实体、证书管理实体、服务提供者安全管理实体。WAVE安全服务框架具体涉及到 SPS、CME、PSSME、CMP、CA等实体，WAVE中只对SDEE、CME、PSSME这三个实体有明确的定义，而CMP和CA这两个实体并没有明确的定义，但是这两个实体是缺失支撑WAVE安全服务不可缺失的一部分，本文将会给出这两个实体的详细设计。WAVE中调用的非对称算法是 ECIES和ECDSA，这两种算法的优势在于密钥短、安全性高。本文针对ECC算法的耗时过长，改进了证书的签名方式，有效降低了证书验证的时延。 本文将介绍WAVE协议的服务模型，着重分析WAVE1609.2协议。本文将会先分析和说明WAVE安全服务框架，解析其中各个实体之间的服务关系。随后，本文将会对 SPS、CME、PSSME、CMP、CA进行解读和分析，说明其中的特点和难点。同时，本文提供了一种新的证书签名方法，可以更加高速的验证证书链的有效性。 随后，本文基于Linux系统，对WAVE1609.2协议进行了设计和实现。设计中详细说明了WAVE安全服务功能实体中各种服务请求的处理流程，同时设计了WAVE安全服务框架的内部架构和交互流程。WAVE安全服务会采用多进程同步服务的方式为上层应用和WSA提供安全服务。 最后，本文的工作在PowerPC平台下进行了功能性验证，通过黑盒测试，验证了已实现接口的功能满足WAVE1609.2协议标准的要求，达到预期。 |
| 作者： | 杨京华 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 廖丹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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