一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法技术

本发明专利技术公开一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法，包括以下步骤：车辆标记并发送消息，包括对消息计算处理级别、生成消息签名、生成处理级别签名；区域服务器协调RSU，该步骤包括分为协调期和工作期；代计算RSU协助委托RSU对车辆消息进行身份认证；区域服务器对车辆的消息处理级别进行验证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及车联网技术，具体设及一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法。
技术介绍
随着我国汽车的普及和道路交通跨越式发展，汽车制造商和通信服务商在车辆和 道路边布设通信设施来为道路上的车辆提供各种服务，W提高驾驶安全性和驾乘人员舒适 度，并优化交通。该种布设在车辆上的设备叫做车载单元OBU的nboard化its)，布设在道路 边的设备叫做路边单元RSU(Roadside化its),构建了车载自组网VA肥T(VehicleAdHoc Network)。VANET包含两种通信；车辆与车辆间的通信V2V(VehicleToVehicle)和车辆 与基础设施间的通信V2I(VehicleToInstruction)。一般的，路边单元RSU间也会通过有 线方式连接，形成网络。 因为VANET是一个开放式网络，所W容易遭受各种攻击，如伪造签名、中间人攻 击、消息篡改等。车载网络只有在消息可靠的情况下才能起到提高驾乘舒适和安全性，改善 交通状况的作用。缺乏消息认证机制的车在网络很容易被攻击者利用，发布虚假消息，对交 通状况和行车安全造成很大的威胁，所W在VANET中对网络中的消息进行认证十分重要。 然而，VANET的动态性、链路寿命短和网络拓扑机构不稳定等因素致使网络中的消息认证与 传统网络中的有很大的区别。如；在VANET环境中，一个RSU会同时接受到周围的很多车 辆发送的消息包，系统应用要求RSU能在短时间内对消息进行验证、处理和传输。因此，在 VANET中，RSU对车辆发送的消息进行身份验证很重要。 实际应用中，一般在道路两侧等间距布设RSU，在交叉路口、停车场和高速公路出 入口等重点区域加设RSU分担车辆身份认证的计算量，W保证在车辆密集时的服务质量。 但是，很多时候RSU仍然承担过大的计算量，从而降低了服务质量。分析其原因，主要有两 点；第一，车辆的分布状况具有很大的随机性，受时间和地点的影响。第二，车辆的分布状况 还受到一些突发事件的影响。例如；车祸导致的道路堵塞，车辆密度大。该些原因都会导致 某些RSU周围的车辆数量超出RSU所能服务的车辆数量。因此，传统的RSU对服务区域内 车辆进行身份认证的方法有事不能保证服务质量和系统的安全可靠。
技术实现思路
专利技术目的；本专利技术的目的在于现有技术存在的不足，提出一种均分RSU计算量的 车辆身份认证方法，W提高车辆身份认证效率，保障系统的稳定性和提高服务质量。 技术方案：本专利技术所述的一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法，包括W下步 骤： (1)安装于车辆Vi的车载单元OBUi计算并标记发送消息的消息处理级别，然后生 成消息及消息处理级别的签名，发送给附近的RSU ;车载单元OBUi中存储有密钥、服务级别 和消息类型标记规则；[000引 （2)区域服务器LS协调其区域内的RSU，指定各RSU的本地处理级别并形成RSU 对； (3)每个RSU对包含一个委托RS&和代计算RSUJ，代计算RS&协助委托RSUJ实现 对车辆的身份认证。 进一步的，所述步骤（1)中车辆Vi产生待发送消息Mi，车载单元OBUi标记并发送 此消息的具体过程如下： (11)车载单元OBUi计算消息Mi的处理级别PMi,P"i=TJ(CMi*Si)，Cmi为消息类 型级别，Si为服务级别，TMi为消息应答类型且TMiG{〇, 1}，即若车载单元OBUi发送的消息 无需应答或返回，则Tmi取值为0,若需要应答或返回确认，则TMi取值为1 ;[001引 （12)车载单元OBUi对消息Mi和消息的处理级别PMi生成一个数字摘要Hmi= hash(Mj|P"i)；[001引（蝴车载单元OBUi生成消息Mi和消息Mi的处理级别IV的签名0Mi, 0Mi=E(Pr化。也），也为待发送的消息和消息处理级别的摘要，私钥Pr化i为车辆加密的私钥； (14)车载单元OBUi向周围的RSU发送消息{PID^Mi，IV〇Mi}，PID巧车辆Vi的 假名，由信任机构TA指派。 进一步的，步骤（1)中： 所述车载单元OBUi存储的密钥包括一对车辆的密钥和信任机构TA的公钥，车辆 的密钥包括私钥Pr化i和公钥化bK所述私钥Pr化i保密存储于安全介质中，不对网络中的 其他成员公开；公钥化bKi公开发表存放在公共服务器上供其他网络成员查询； 所述车载单元OBUi存储的服务级别Si由车辆监管部口颁发，W标记车辆在VANET 中接受服务的优先级别，如；校车服务级别高于普通车辆的服务级别SfGN% 所述车载单元OBUi存储的消息标记规则用于对待发送的车辆消息标记其消息类 型级别Cmi，由车辆监管部口规定，如；车辆安全相关的消息类型级别高于车辆娱乐相关的 消息类型级别。 进一步的，所述步骤（2)中，区域服务器LS协调其区域内所有RSU的计算工作，区 域服务器LS将一个固定的时间段作为其一个工作周期T，一个工作周期T中包括协调期和 工作期，工作周期T的大小可根据区域内车辆分布情况变化的频率确定。工作周期T与车 辆分布情况变化频繁程度成正相关，协调期内步骤（2)的具体过程为： (21)区域内所有RSU。iG{1，2,3,4,5……}向区域服务器LS汇报上一个工作周 期T内的计算状况，包含RSUi当前可用于车辆消息身份认证的计算量Ei和上个工作周期T 中的本地处理级别Pcsm; (22)区域服务器LS获取区域内各RSUi的汇报消息，计算获取各个RSUi在本工作 周期T中的本地处理级别【主权项】1. 一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 安装于车辆\的车载单元OBU,计算并标记发送消息的消息处理级别，然后生成消 息及消息处理级别的签名，发送给附近的RSU;车载单元OBA中存储有密钥、服务级别和消 息类型标记规则； (2) 区域服务器LS协调其区域内的RSU，指定各RSU的本地处理级别并形成RSU对； (3) 每个RSU对包含一个委托RSUjP代计算RS\，代计算RS%协助委托RS\实现对车 辆的身份认证。2. 根据权利要求1所述的均分RSU计算量的车辆身份认证方法，其特征在于：所述步 骤（1)中车辆\产生待发送消息Mp车载单元OB%标记并发送此消息的具体过程如下： (11) 车载单元OBUi计算消息Mi的处理级别PMi，PMi=TMi | (CMi*Si)，CMi为消息类型级 另|J，Si为服务级别，TMi为消息应答类型且TMie{0, 1}，即若车载单元OBU龙送的消息无需 应答或返回，则TMi取值为0,若需要应答或返回确认，则TMi取值为1 ; (12) 车载单元OB%对消息I和消息的处理级别PMi生成一个数字摘要HMi = hash(Mj| |PMi)； (13) 车载单元OBA生成消息Mi和消息Mi的处理级别PMi的签名〇 Mi，〇Mi =E(PriKi，HMi)，HMi为待发送的消息和消息处理级别的摘要，私钥PriKi为车辆加密的私钥； (14) 车载单元OBU，周围的RSU发送消息{PIDoMpPMi，c^hPIDi为车辆假名， 由f目任机构TA指派。3. 根据权利要求1所述的均分RSU计算量的车辆身份认证方法，其特征在于：步骤（1) 中：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种均分RSU计算量的车辆身份认证方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)安装于车辆Vi的车载单元OBUi计算并标记发送消息的消息处理级别，然后生成消息及消息处理级别的签名，发送给附近的RSU；车载单元OBUi中存储有密钥、服务级别和消息类型标记规则；(2)区域服务器LS协调其区域内的RSU，指定各RSU的本地处理级别并形成RSU对；(3)每个RSU对包含一个委托RSUj和代计算RSUj，代计算RSUj协助委托RSUj实现对车辆的身份认证。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶德禄，王良民，韩志耕，陈向益，刘怡良，殷康红，石亚丽，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32