[发明专利]一种面向车辆差异化的车联网认证方法

说明书

本发明公开了一种面向车辆差异化的车联网认证方法，该方法可以通过密钥管理中心授予公用车辆唯一的标识符而授予私人车辆数字证书，从而将对私密性要求不同的车辆分开来。当行驶中的车辆通过了首次身份认证，而进入新的RSU通信范围之内后，通过提取车载OBU记忆模块中所记载的车速等信息并发送给RSU通信模块，经过RSU计算模块验证其地理位置、速度与当前交通密度的关系之后，从而判定车辆行驶过程具有一致性，记录验证车辆身份，完成再次认证。本发明基于专用短程通信技术(DSRC)、数字证书以及无证书聚合方案，有效提高了认证效率，加强伪造攻击难度，并且降低证书管理的负担。

技术领域

本发明涉及车联网技术和无线通信技术领域，尤其涉及一种面向车辆差异化的车联网认证方法。

背景技术

在“十三五规划”中所拟定的100项重大项目所列，其中第54项即为“加快构建车联网、船联网”。可见在政府层面已经将车联网作为重大发展目标，而基于车联网技术中，安全性又尤为重要。近年，各种车联网安全问题日益暴露。如：2011年，来自加州大学和华盛顿大学的计算机专家的研究报告指出，黑客可以通过远程操控汽车的引擎、刹车甚至汽车的其他功能。而在2015年7月两位著名白帽黑客查理·米勒以及克里斯·瓦拉塞克则对车联网的安全性进行了一项测试，在一辆Jeep自由光行驶过程中，侵入Uconnect车载系统，远程通过软件向该系统发送指令，启动车上的各种功能，包括减速、关闭发动机、制动或让制动失灵。而他们的测试成功了，他们顺利的侵入到了系统，并把结果反馈给了克莱斯勒，使得这批汽车被召回。这也是第一起因为车联网的安全性而召回汽车事件。

在未来的车联网的发展将取决于其安全技术的发展。在车联网基于DSRC通信技术中，车辆通过车载OBU和路测系统RSU进行连接，但是却不能始终保持连接，而其连接处于断断续续状态，这是因为RSU是单个设备，其通信范围较短。而每一次与RSU进行信息交流时，都需要进行身份认证，明显降低了通信质量。在认证方法上，也是运用数字证书的方法进行身份认证，但是我国目前汽车保有量为1.4亿，这无疑将大大增加密钥管理以及证书管理的负担，同时也降低了认证的效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种面向车联网环境中车辆身份差异化的认证方法，该方法实现了在车联网环境下的认证更快速，认证效率更高，同时加强了伪造攻击的难度以及减轻了证书管理的负担。

一种面向车辆差异化的车联网认证方法，包括以下几个步骤：

步骤一：车辆身份认证；

将车辆划分为公用车辆和私人车辆，对公用车辆授予唯一标识信息，将公用车辆具体信息加入到公用车辆列表中，对私人车辆授予数字证书，将私人车辆身份ID加入到私人车辆列表；

步骤二：车辆行驶首次验证；

当车辆在行驶过程中，需要与路侧单元RSU进行身份验证时，RSU首先根据车载单元OBU传来的消息包，验证其是否有公用车辆唯一标识信息，如果有，针对公用车辆利用公私钥验证方案，否则针对私人车辆采用数字证书认证方案；

步骤三：车辆行驶连续认证；

利用交通密度K以及车速V实现车联网环境下车辆在首次身份验证成功之后，进入新的RSU通信范围之内的验证。

本发明的优点在于：

(1)本发明基于专用短程通信技术(DSRC)、数字证书以及无证书聚合方案，并将车辆划分为公用车辆和私人车辆，其中公用车辆采用无证书聚合认证方案，私人车辆采用RSU辅助认证方案，有效提高了认证效率，加强伪造攻击难度，并且降低证书管理的负担；

(2)本发明基于车辆行驶特征，并利用似然估计算法与交通工程学中的宏观交通量交通密度K与微观交通量车速V的结合，对汽车身份进行再认证，有效提高认证效率，同时减少握手协议的次数以及消息包传递数量，避免了因信息堵塞而造成信息传递不顺畅。