[发明专利]一种基于浮动车的可追溯车辆自组网通信隐私保护方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆自组网安全保护领域，具体涉及一种基于浮动车的可追溯车辆自组网通信隐私保护方法。

背景技术

随着车辆在现代社会中的大规模和高频率使用，通过建立车辆自组网，构成“智能汽车”网络基础环境，可以有效提升驾驶体验，缓解交通压力，减少交通事故；但另一方面，也迫切需要提升车辆在行驶状态中的安全性，包括安全身份认证和隐私保护等。

由于车辆自组网需要认证提供信息的车辆对象以及保护其所提供信息的完整性，但在认证的同时，车辆用户将面临隐私信息泄漏的危险，如①在认证中，某个车辆节点的隐私，如身份、位置等可能被泄漏；②车辆是一种特殊的私人物品，会在一个相当长的时段中陪伴在车主身边，并可能记录下大量的个人信息，而且车辆在很多社会中是一种社会地位的象征，许多个人行为模式也可以通过车辆驾驶者的驾驶行为进行推断；③随着定位等系统的普及，完全可以采集到驾驶者的驾车运动模式：当车辆在一个独立系统中通信时，上面的问题还不很严重；但随着大量电子收费系统，运维系统，离线定位系统，Internet等的接入，车辆之间的连接将更加紧密。因此，这种隐私泄露将具有更广泛和更深远的影响。

近些年来，车辆自组网的安全和隐私保护领域涌现了许多文献，尝试提出了一些解决方案。比如，大量匿名证书隐私保护认证方案、基于群签名技术的隐私的隐私保护认证方案、基于盲签名技术的隐私保护认证方案、基于双线性对的假名认证方案，和基于可撤销环签名的隐私保护方案等。这些方案分别从某个侧面解决了部分车辆自组网的安全和隐私问题，但都存在各自的缺陷或者待解决的问题，方案都还不够成熟和实用。

车辆自组网的安全和隐私保护问题的重要性已经不言而喻，但在研究车辆隐私保护的同时，不可避免的带来另外一个问题，如何在必要时，如产生纠纷争端或安全事故后，在权威部门或执法部门参与下，对消息的签名者真实身份进行有效地追溯。

故车辆自组网还需要提供一种可追溯车辆自组网隐私保护认证方法，该方法不仅能保证车载单元的隐私安全，如避免身份、位置等信息泄漏给其他路边单元，消除根据签名追踪路边单元的风险，而且同时，在必要的情况下，可以通过认证中心的可信机构追溯到对该消息实际签名的真实车载单元。通常将这种性质称为：“条件隐私”(保护)。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提出的一种利用在车辆自组网中利用浮动车辆的某些特殊属性来对普通车辆的身份隐私进行保护。

所述的浮动车辆主要是指出租车，公交车，巡逻警车，运输车等长期在路面上行驶的车辆，由于其拥有的公用性质，因此其位置隐私对浮动车而言不需要严格保密。

利用浮动车搭建交通监测系统具有投资少，建设周期短，精度高，覆盖广，实时性强等优势。一般而言，装备了GPS和通信等设备的浮动车可以作为城市交通实时统计预测的一种风向标，浮动车比率为1.5-3％就能很精确反映整个城市交通的全貌。因此，国内外很多大中城市都已经启用了浮动车系统，建设有一定的基础设施和采集网络，合理和充分共用浮动车系统的车辆具有很好的成本优势。

本发明针对车对车通信的隐私保护，提出的基于城市交通的浮动车辆设计的一种可追溯通信隐私保护方法，所述隐私保护方法是一种用于车对车通信的隐私保护方法，主要用于RSU没有覆盖的区域和车辆自组网建设早期的场景，

本发明所述的基于浮动车的可追溯车辆自组网通信隐私保护方法的基本思路为：将浮动车辆作为“移动的RSU”，浮动车F采用V2V通信方式；浮动车F联合在其有效通信半径内且行驶方向一致的车辆自发形成一个群组，浮动车F作为组长负责认证车辆有效性、维护组密钥和规定组参数；浮动车F和每个组员都有一个利用认证中心颁发的匿名证书协商出的一对一秘密通道，组员将需要传播的消息先利用该通道发送给浮动车F，浮动车F经过消息匿名化处理后，用基于群密钥的对称加密算法加密后再转发给其它组员或者其它组，如果发生消息争议时，在认证中心的授权下，能准确定位到产生该消息车辆的真实身份。