[发明专利]一种基于PUF的具备隐私保护的车辆认证方法

权利要求书

1.一种基于PUF的具备隐私保护的车辆认证方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一、系统初始化：选择具有PUF功能的车载单元OBU和椭圆曲线，信任机构TA在椭圆曲线上选择一个基点和两个安全hash函数，并利用基点生成自身的私钥和公钥，信任机构TA利用随机数生成算法生成两个随机数作为秘密值并保存；

步骤二、车载单元OBU的注册：车载单元OBU通过身份标识符、车辆密钥、PUF函数、基点P、两个秘密值以及一个安全hash函数生成PUF验证值、中间变量与信任机构TA进行通信，信任机构TA生成车辆的认证参数，通过安全通信信道传递给车载单元OBU并保存在车辆列表VTL中；路边单元RSU的注册：信任机构TA通过随机数生成算法和基点P生成路边单元RSU的私钥和公钥，并将路边单元RSU的私钥和公钥传送给路边单元RSU；

步骤三、车辆用户登录车载单元OBU：车辆用户通过身份标识符和车辆密钥登录车载单元OBU，车载单元OBU通过PUF函数确定PUF验证值的正确性后，允许车辆用户登录车载单元OBU；

步骤四、车辆的车载单元OBU与路边单元RSU之间的认证：路边单元RSU_j通过验证车载单元OBU的认证参数、PUF函数和PUF验证值验证车载单元OBU的合法性，并利用秘密值、车载单元OBU的身份标识符和车辆密钥计算通信密钥I；

步骤五、车辆与车辆间的车载单元OBU的认证：一个车辆的车载单元利用随机数生成函数和基点P生成临时的私钥和公钥，并将公钥发送给另一个车辆的车载单元，另一个车辆的车载单元通过时间戳验证消息的新鲜性，通过安全hash函数和认证参数验证一个车辆的合法性，并生成通信密钥II。

2.根据权利要求1所述的基于PUF的具备隐私保护的车辆认证方法，其特征在于，所述椭圆曲线为在一个大的素数p构成的有限域GF(p)上选择的椭圆曲线E_p(a,b):y1²＝x1³+ax1+b且满足4a³+27b²≠0(mod p)，其中，a，b∈Z_q^*为椭圆曲线的常数，x1和y1为椭圆曲线的自变量和因变量；所述基点P为信任机构TA在椭圆曲线E_p(a,b)上选取的一个阶为q的点；所述两个安全hash函数分别为安全hash函数h(·)和安全hash函数H(·)，且安全hash函数h:为0,1字符串到阶为q的有限域的hash函数；安全hash函数H:E_p(a,b)→{0,1}^l为椭圆曲线E_p(a,b)上的点到长度为l的0,1字符串的hash函数；所述信任机构TA利用随机数生成算法生成两个随机数作为秘密值并保存；所述信任机构TA生成自身的私钥和公钥的方法为：信任机构TA利用随机数生成算法生成一个随机数作为自己的私钥，利用基点P和私钥s计算出对应的公钥TPK＝s·P；信任机构TA将系统所使用的公共参数{E_p(a,b),q,P,h(·),H(·),TPK}进行公开。