面向V2X安全通信的認證協議研究

吳甜甜，楊亞芳，趙運磊

（復旦大學 計算機科學技術學院，上海200433）

0 引 言

近年來，由于經濟的發展，全球的汽車保有量呈逐漸增長的趨勢，車聯網（VANET）的產業化和普及對于中國構建和諧的汽車社會具有重要的意義［1-2］。但車聯網V2X通信中的隱私泄露等安全問題嚴重阻礙了其應用落地。在V2X通信中，車輛在行駛過程中，需要定期生成安全信息發送給其他車輛或設備。附近的車輛可以根據收到的交通信息及時做出反應來避免交通混亂。在這種情況下，如果攻擊者對消息進行篡改、冒充其它車輛發送信息或是發送虛假信息都會造成嚴重的交通事故及人員傷亡。因此，設計出面向V2X安全通信的車聯網認證協議是亟待解決的問題。

1 V2X通信模型及安全需求

1.1 V2X通信標準系統模型

車用無線通信技術（V2X，Vehicle to Everything）是將車輛與其他一切事物連接通信的技術。其中，V表示車輛，X表示任何與車輛交互的對象，包括車、人、路側基礎設施等。標準的V2X通信系統模型如圖1所示。主要包括以下幾種實體：智能網聯汽車、路側基礎設施、行人和網絡。

V2X的通信模式主要包括：車車通信（V2V，Vehicle to Vehicle）、車路通信（V2I，Vehicle to Infrastructure）、車 人 通 信 （V2P，Vehicle to Pedestrian）、車網通信（V2N，Vehicle to Network）。

V2V指的是車輛之間進行通信，一般用于傳輸車輛實時獲取的周圍車輛的速度、位置、行為等信息。V2V可以應用于車輛的監督管理，避免或減少交通事故的發生。V2I通信指的是車輛與路測基礎設施（如交通信號燈、攝像頭、路側單元等）進行通信。V2I通信可應用于實時信息服務和城市交通監管等。……