如今,车辆通信可以显著提高交通安全和道路效率,并减少环境污染。车联网 (IoV)为城际道路和城市街道上的车辆提供了通信平台。各种消息(例如安全消息和道路交通服务)可以在平台的对象之间传输,包括车辆、路侧单元(RSU)、行人、云服务器和可信机构(TA)。为了信任IoV中的消息及其发起者,认证机制是不可避免的。另一方面,车辆出于安全性和可靠性的考虑,坚持保护隐私。因此,保证隐私保护的IoV代理之间的认证机制是IoV研究领域的热门话题。本文提出了一种新颖的六步认证协议,称为PPA6-IoV,用于保护发起车辆和接收车辆的隐私。在认证协议期间,建立了两辆车之间安全通信的会话密钥。Crossware ARM模拟器和NS2模拟器用于评估和比较PPA6-IoV与之前最先进的技术的性能。模拟结果表明,与之前最先进的技术相比PPA6-IoV的通信和计算成本分别平均降低了39%和91%。结果表明,PPA6-IoV提供了适当的安全性和效率。
2023年,全球道路和街道上的汽车数量超过15亿辆。一份报告显示,未来10到20年,汽车数量将翻一番。汽车数量的急剧增长带来了重大挑战,例如交通量增加、事故增加、能源过度浪费、车辆乘客时间过度浪费、温室气体排放和环境污染。车联网(IoV)是车辆之间的通信网络,可以显著处理上述挑战。车联网支持许多令人兴奋的应用,使驾驶更安全、更高效、更舒适。通过车联网,车辆可以共享交通、天气、道路坑洼和紧急信息。
车联网是由配备传感器、软件、执行器和技术的车辆组成的网络,旨在通过互联网在车辆之间交换数据,以便根据商定的标准使车辆在道路上更安全、更舒适。车联网提高了自动驾驶汽车在长途驾驶中的准确性。
车联网是由车载自组织网络(VANET)发展而来的。联网汽车的增长使得对强大的安全和身份验证机制的需求比以往任何时候都更加重要。身份验证是确认用户或设备身份的行为,在车联网中可以使用多种形式的身份验证程序,以实现汽车、基础设施和其他设备之间安全可靠的通信。在这种情况下,身份验证机制大致可分为三类:车对车(V2V)身份验证、车对基础设施(V2I)身份验证和用户对车(U2V)身份验证。每一种身份验证机制都有不同的功能,也有各自的挑战和问题。由于车联网生态系统中许多实体之间创建和交换的数据非常多,因此车辆越来越需要能够保护自己的隐私并控制自己的数据。无论这些技术是否易于实现,人们仍然担心车联网可能存在侵犯隐私的问题。即使数据是匿名或假名化的,其他数据源仍可能能够识别个人或跟踪他们的行程。此外,恶意实体可能会拦截或窃取数据,给个人和组织带来巨大后果。
隐私保护包括不同的数据,例如个人信息、位置、驾驶行为和出行模式,这些都是驾驶员和乘客可能不愿与他人分享的敏感数据的例子。车联网中的隐私保护对于保证个人对自己的数据有控制权是必要的。个人应该可以自由选择如何使用和共享他们的数据,因为他们的信息隐私是一项基本人权。
基于隐私的身份验证是车联网的基本需求。因此,许多学术和工业研究人员在过去几年中专注于这一研究领域。提出了一种支持条件隐私的批量身份验证方案。通过追踪恶意车辆实现条件隐私。
本文提出了一种用于车联网中车对车通信的新型隐私保护认证协议。通过六步机制,两辆车在保护双方隐私的同时相互认证。认证过程通过一个路侧单元(RSU)实体和车联网的可信机构(TA)完成。在认证过程进行时,两辆车之间共享一个秘密对称密钥。认证机制之后,两辆车可以通过共享的对称密钥安全通信,并且在通信期间双方都保持匿名。但是,如果其中一辆车发送恶意消息或干扰另一方,那么知道该车辆真实身份的可信机构会将该车辆列入黑名单,并禁止该车辆在网络中进行进一步通信。
文章来源:Sarhang Jamal Ibrahim等人于2024年9月发表的文章,原标题"PPA6-IoV: A Six-Step Privacy-Preserving Authentication Protocol for the Internet of Vehicles"。点击阅读原文获取原文链接。