[发明专利]一种基于SDN的具有隐私保护的车载云计算方法

说明书

本发明涉及车载网通信安全技术领域，具体涉及一种基于SDN的具有隐私保护的车载云计算方法，包括构建基于SDN的车载云计算系统，新车辆在系统中申请注册并获得资源证书；车载云发起者从车辆中选择通过验证的车辆组成车载云，并为选择的车辆及自己编号，车载云中所有车辆进行协商车载云密钥；当有其他新车辆想要加入车载云时，车载云发起者验证该新用户的资源证书有效性后为该车编号，并重新协商车载云密钥；当车载云中有成员离开时，该离开成员将离开消息发送给其邻居车辆，并重新协商车载云密钥；本发明保证所有车辆节点不能通过消息来确认发送者的真实身份，同时也不能通过链接消息来跟踪车辆的位置信息。

技术领域

本发明涉及车载网通信安全技术领域，具体涉及一种基于SDN的具有隐私保护的车载云计算方法。

背景技术

在车联网环境下，车辆可以通过车与车(V2V,vehicle-to-vehicle)、车与基础设施(V2I,vehicle-to-infrastructure)之间的交互来获取有用的数据和高效应用。但道路环境的复杂性对单个车辆的计算和存储能力提出挑战，车辆无法及时处理海量、高时效性数据。车载云计算(VCC,vehicular cloud computing)结合车联网和云计算技术将未被充分利用的车辆资源聚合形成一个临时“云”，将可用的资源动态分配给授权车辆。VCC可为自动驾驶和智慧交通的研究提供高效的技术支持。

目前车载云架构分为两种，一种由可信第三方组建，另一种由车辆自组织组建。前者由可信机构选定一组车辆作为车载云的成员，并选定领导车辆和追随车辆。后者由车辆自组织组建车载云，通常第一个发起车载云组建消息的为领导车辆，其他车辆为追随车辆。有研究发现VCC的安全性和隐私性没有因为车联网和云计算技术的融合得到有效解决。VCC可能允许恶意车辆虚假报告自己拥有的资源或进行伪装组建车载云，从而攻击车载云的车辆，或针对云的隐私发起攻击，或发送虚假消息干扰信道。

软件定义网络(SDN,sofeware define network)作为一种将控制平面和数据平面解耦的技术，SDN控制器可以利用控制层和平面层的相关协议，定期收集数据平面的车辆状态信息，利用具有全局网络知识的SDN控制器控制整个网络行为。SDN控制器维护车辆相关信息，可预测交通状态，追踪恶意车辆，为自动驾驶和智慧安全等城市交通服务提供高质量的安全保障。

发明内容

为了保护自组织车载云组建过程的车载云密钥协商的隐私，本发明提出一种基于SDN的具有隐私保护的车载云计算方法，构建基于SDN的车载云计算系统，该系统包括SDN控制器，基于SDN的车载云计算系统初始化后车载云计算方法包括以下步骤：

S1、基于SDN的车载云计算系统中的车辆发送其车辆身份信息向SDN控制器申请注册；

S2、完成注册的车辆向SDN控制器发起资源证书请求；

S3、SDN控制器收到资源证书请求后，判断请求的有效性并判断该车辆请求的资源数量是否不大于该车辆的可用资源数量，若是则将资源证书发送给车辆；

S4、想要加入车载云的车辆将带有资源证书的信息发送给车载云发起者，车载云发起者验证申请车辆的资源证书，从验证通过的申请车辆中随机选择n-1 个成员；

S5、车载云发起者为包括自己在内的每个成员编号，广播成员信息和签名用户集；

S6、车载云发起者以及其选择的n-1个成员共n个用户协商车载云密钥；

S7、当有其他新车辆想要加入该n个成员构成的车载云时，车载云发起者验证该新用户的资源证书有效性后为该车编号，并重新协商车载云秘钥；

S8、当车载云中有成员离开时，该离开成员将离开消息发送给其邻居车辆，并重新协商车载云密钥。