5G時代車聯網安全的隱私問題研究

瞿偉凱 王曉晨 袁朋

摘 要：盡管車聯網對于汽車控制系統起到了非常重要的信息數據傳輸作用，尤其是在5G時代到來之際，車聯網的作用更加明顯，其實現的信息數據共享為更多車主提供優質無線通信服務。但也因為車聯網與網絡環境的連接導致其可能會出現隱私安全受到威脅的問題。車主在車聯網上所進行的身份認證可能會遭受到不良分子的攻擊，最終導致隱私信息暴露。本文就5G時代的車聯網安全隱私問題展開研究，先交代車聯網的網絡原理，然后介紹隱私問題解決方案。

關鍵詞：5G時代;車聯網;安全隱私

5G技術對于數據傳輸速度的提升，導致車聯網的開放程度增大，其安全和隱私問題越來越明顯。車聯網本身就是5G技術應用的主要領域之一，在人們的意識當中物聯網的發展意味著數字革命的開始，不同的設備在網絡當中分享數據，物聯網部門每天都要接收不同類別的大量數據，其更加需要重視安全因素問題，并且做好隱私保護設計。車聯網是建立在物聯網的基礎之上，以捕獲數據的方式來為車主提供更幼稚的通信服務，但車聯網需要尋找個人隱私與數字經濟的平衡，并設定保護隱私的解決方案。

1 車聯網的網絡原理

車聯網是一種自組網，其具備無線分布結構，且注重自組織和資管理，能夠通過快速移動的方式來搭載車輛的通信網絡和交通信息系統。在車聯網結構當中，其將會在特定的范圍內交流和交換車輛的信息，包含了車輛的速度、車輛的位置以及車輛所行使的路段路況等，在自主連接的情況下，車輛自組移動網絡形成，為汽車駕駛提供便捷的信息服務。

車聯網所組成的通信系統主要包含三個部分，其分別是路旁單元、車載單元以及5G通信協議。將車載單元放在正在行駛的車輛當中，就如同是一個移動撞斷，其能夠實現和其他移動終端的通信，盡管終端的頻率以及具體的通信方式可能存在差異，但車載單元依然能夠達成即時通信的目的[1]。但需要強調的是，車載單元需要與嵌入式處理單元結合在一起，如此其所具備的信息處理能力才會更強。

路旁單元是汽車在道路上行駛時接收信息的關鍵，在車聯網的雷達范圍之內能夠無線接入車載單元。而事實上，車聯網的網絡被分為兩個層次，上面層次主要是服務器以及路旁單元，其中的服務器將會傳輸安全協議，并且服務器會以安全協議的方式來和路旁單元練習在一起[2]。而服務器也將為路旁單元提供車輛行駛所需要的數據，路旁單元將負責把數據傳遞給下個網絡層次。

2 車聯網的ITS分布式隱私解決方案

雖然車聯網能夠幫助汽車傳輸信息，但因為信息通信技術的轉變，促使車聯網的傳輸速度增強，其所面臨的信息環境也更加復雜。而在汽車采用車聯網技術實現即時通信時，必然要獲取其他車輛的個人信息情況。但肆意獲取信息又會對其他車輛的安全隱私帶來威脅，因此，車聯網需要尋找合適的方案來保持信息獲取與隱私安全之間的平衡[3]。ITS是一種智能傳輸系統，其具備分布式的特點，在該系統當中通過分布式的密鑰管理，能夠有效強化車聯網的隱私安全管理。

如圖1所示是一種隱私解決方案，該種方案主要是通過證書以及假名機制來達成的。根CA將會為認證機構以及招聘機構來辦法對應的根證書，此時的招聘機構也將為用戶辦法用戶證書，而認證機構則將為用戶進行匿名授權并頒布授權證書。

在ITS智能傳輸系統當中，其所發送的安全消息主要是以廣播的方式來完成的，而各個ITS站之間所建立的可信關系需要經過驗證，且該節點也可以繼續拓展。因此，在注冊ITS的時候，需要委托可信任的第三方來進行授權服務。而所謂的可信任的第三方包含了兩類認證機構CA以及注冊機構EA，至需要經過一個驗證，就能夠明確ITS是否可以被信任，并且將會給ITS頒發臨時的身份標識，并以此來證明ITS的身份。在ITS分布式網絡當中，注冊機構通過假名的方式來為網絡提供長期的等級證書，而權威機構則能夠為網絡一共多個假名并且為其頒布短期的授權證書。該操作主要用于ITS發布安全消息。

根據ITS的網絡安全分布模型，構建如圖2所示的分區設計，從圖中信息可以了解到，區域1當中的發送者和接收者將會完成多播數據處理。而在區域2當中的控制器，將主要負責密鑰管理，區域3中的服務器主要用于多播安全策略管理。此時在密鑰的不斷更新和計算下，ITS分布式模型能夠尋找安全隱私的平衡點，并通過單一區域加密或者是多個區域加密的方式來確保用戶的隱私安全。

3 結束語

在5G時代到來的情況下，數據傳輸的頻率更高且速度更快，原本車聯網當中所存在的延時性問題也有所改善。而在該種技術基礎支持下，車聯網的網絡系統非常適合無人駕駛汽車。但隨著車聯網的應用，其中所包含的安全和隱私問題逐漸暴漏出來，對用戶的信息安全造成明顯影響。本文設計ITS通信分布式方案來解決車聯網的安全隱私保護問題，在授權證書、假名以及密鑰管理的情況下有效保護用戶的隱私安全。

參考文獻：

[1]顧文琰.5G時代車聯網發展的機遇與挑戰[J].科技視界，2019（19）.

[2]李永鈞.5G商用時代的車聯網革命[J].汽車與配件，2019（16）：44-45.

[3]李文強.車聯網安全通信中的隱私保護研究[J].數碼世界，2019，000（002）：25.