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第1章 概述1

1.1 背景1

1.2 专用短程通信（DSRC）和车辆自组织网络（VANET）2

1.2.1 专用短程通信（DSRC）2

1.2.2 车辆自组织网络（VANET）3

1.2.3 VANET的特点5

1.3 安全和隐私威胁6

1.4 安全和隐私保护需求7

1.5 挑战和展望8

1.5.1 VANET中有条件的隐私保护8

1.5.2 VANET中有效撤销的认证9

1.6 标准化和相关的活动9

1.7 安全原语11

1.8 本书概要15

参考文献15

第2章 GSIS：基于群签名和基于ID签名的安全和隐私保护协议18

2.1 概述18

2.2 预备知识和背景介绍19

2.2.1 群签名19

2.2.2 双线性对和基于身份的加密19

2.2.3 威胁模型20

2.2.4 安全需求20

2.3 安全和保护隐私协议21

2.3.1 面临的问题21

2.3.2 系统设置23

2.3.3 OBU之间的安全协议24

2.3.4 RSU和OBU之间的安全协议32

2.4 性能评估34

2.4.1 流量负荷的影响36

2.4.2 加密签名验证延迟的影响37

2.4.3 成员撤销和跟踪效率39

2.5 结论40

参考文献40

第3章 ECPP：高效、有条件的隐私保护协议43

3.1 概述43

3.2 系统模型和面临的问题44

3.2.1 系统模型44

3.2.2 设计目标45

3.3 ECPP协议46

3.3.1 系统初始化46

3.3.2 OBU短时匿名密钥生成48

3.3.3 OBU安全消息发送52

3.3.4 OBU快速跟踪算法54

3.4 有条件隐私保护分析55

3.5 性能分析56

3.5.1 OBU存储开销56

3.5.2 OBU验证计算开销57

3.5.3 TA进行OBU跟踪的计算复杂度58

3.6 结论59

参考文献59

第4章 位置隐私的假名改变策略61

4.1 概述61

4.2 问题定义63

4.2.1 网络模型63

4.2.2 威胁模型64

4.2.3 位置隐私保护需求64

4.3 位置隐私的PCS策略64

4.3.1 PCS策略的KPSD模型65

4.3.2 针对位置隐私的匿名集分析68

4.3.3 PCS策略的灵活性分析73

4.4 性能评估74

4.5 结论76

参考文献77

第5章 RSU辅助消息认证79

5.1 概述79

5.2 系统模型和预备知识80

5.2.1 系统模型81

5.2.2 假设81

5.2.3 问题描述82

5.2.4 安全目标83

5.3 RSU辅助的消息认证方案83

5.3.1 概述83

5.3.2 RSU和车辆之间的双向认证和密钥协商84

5.3.3 哈希聚合85

5.3.4 确认86

5.3.5 隐私扩展86

5.4 性能评估88

5.4.1 消息丢失率88

5.4.2 消息时延89

5.4.3 通信开销90

5.5 安全分析91

5.6 结论92

参考文献93

第6章 基于TESLA的广播认证94

6.1 概述94

6.2 高效安全的车辆通信方案95

6.2.1 预备知识95

6.2.2 系统模式96

6.2.3 建议的TSVC方案97

6.2.4 支持不可否认性的增强TSVC方案102

6.2.5 讨论106

6.3 安全分析111

6.4 性能评估112

6.4.1 车辆移动速度的影响114

6.4.2 车辆密度的影响115

6.5 结论116

参考文献116

第7章 分布式合作消息认证119

7.1 概述119

7.2 问题描述120

7.2.1 网络模型120

7.2.2 安全模型120

7.3 基本合作认证方案121

7.4 安全合作认证方案123

7.4.1 用于实现公平的证据和令牌123

7.4.2 认证证明126

7.4.3 方案的流程128

7.5 安全性分析128

7.5.1 链接性攻击128

7.5.2 没有认证成果的搭便车攻击128

7.5.3 用假认证成果的搭便车攻击129

7.6 性能评估129

7.6.1 仿真设置129

7.6.2 仿真结果130

7.7 结论131

参考文献132

第8章 上下文感知的合作认证133

8.1 概述133

8.2 VANET中的可信消息135

8.3 系统模型和设计目标138

8.3.1 网络模型138

8.3.2 攻击模型139

8.3.3 设计目标139

8.4 预备知识139

8.4.1 配对技术139

8.4.2 聚合签名和批量验证139

8.5 AEMAT方案140

8.5.1 系统设置140

8.5.2 注册140

8.5.3 SER生成和广播141

8.5.4 SER机会转发141

8.5.5 SER聚合认证142

8.5.6 SER聚合可信144

8.6 安全讨论146

8.6.1 共谋攻击146

8.6.2 证人隐私保护147

8.7 性能评估147

8.7.1 传输开销147

8.7.2 计算开销147

8.8 结论148

参考文献148

第9章 基于移动预测的快速认证切换150

9.1 概述150

9.2 车联网架构151

9.3 基于移动预测的快速切换认证方案152

9.3.1 多层感知分类器152

9.3.2 建议的认证方案154

9.4 安全性分析159

9.4.1 重放攻击159

9.4.2 前向安全159

9.5 性能评估159

9.6 结论161

参考文献161