车联网环境下基于假名的隐私保护研究.pdf

分类号 密 级 公开

UDC 学 位论文编号 D-10617-308-(2017)-02036

重庆邮电大学硕士学位论文


中文题目 车联网环境下基于假名的隐私保护研究

英文题目 Research of Privacy Preservation
Based on pseudonym in Vehicular
Networks
学 号 S140201039
姓 名 李露
学位类别 工学硕士
学科专业 计算机科学与技术
指导教师 刘宴兵 教授
完成日期 2017 年 5 月 21 日
重庆邮电大学硕士学位论文 摘要
摘要
车联网是以车辆间通信关系为核心建立起来的车辆网络结构，它通过互联网把
不同的车辆联系起来。随着信息化社会的到来，车联网已经成为物联网在智能交通
领域最典型的应用。然而，由于车联网具有无线信道开放、移动轨迹可预测的特点，
车辆节点通信过程中的隐私问题亟待解决。隐私保护作为信息安全中一项重要的任
务，一直以来都是学者们研究的热点，而传统的隐私保护机制无法适应车联网的应
用环境，因此，研究车联网环境下的隐私保护方案有着十分重要的意义。
本文在深入分析和总结国内外车联网隐私保护方案相关研究成果的基础上，从
假名更换和基于假名的隐私保护两方面展开研究工作，本文主要工作和创新点如下：
1. 本文设计了一种车联网环境下为车辆提供隐私保护的假名更换方案。该方案
引入车辆驾驶系数和车主隐私需求等级，计算符合车辆需求的更名间隔，从时间层
面实现车主隐私保护。同时，引入社交兴趣点，通过聚类算法发现兴趣点聚簇，将
其作为车辆更名区域，从空间层面实现车主隐私保护。在此基础上，根据需求定义
假名更换间隔准则为车辆定期更换假名，从而阻止攻击者的持续追踪，为车主提供
持续高效的身份隐私与位置隐私保护。
2. 本文针对车联网环境下车辆节点对认证机制隐私性与高效性的双重需求，设
计了一种基于假名的认证与隐私保护方案。首先，该方案以车辆节点为认证主体，
采用假名证书代替用户真实身份，实现对车主身份隐私的保护。其次，以车-车通信
中多跳转发消息为研究主体，构造轻量级的消息认证方法，快速验证消息签名，保
证消息的隐私性、完整性和不可抵赖性，达到保护节点间通信安全的目的。同时，
本文为车辆定期更换假名证书，并为发出申请或有攻击行为的车辆节点撤销假名证
书集合，防止非法节点使用过期证书伪造车辆身份发动攻击。
最后，通过理论分析与仿真实验，对本文提出的方案进行验证。

关键词：车联网，假名更换，消息认证，隐私保护

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重庆邮电大学硕士学位论文 Abstract
Abstract
The Internet of Vehicles (IoV) is a vehicular