[发明专利]一种车载自组网无证书聚合签名认证系统及方法

权利要求书

1.一种防恶意密钥生成的车载自组网无证书聚合签名认证系统，其特征在于，包括交通管理机构、密钥生成中心、密码累加器、车载单元和路边单元；所述密码累加器与交通管理机构、、密钥生成中心和路边单元分别连接；所述路边单元与车载单元连接；所述交通管理机构与密钥生成中心共同生成公共参数。

2.根据权利要求1所述的一种防恶意密钥生成的车载自组网无证书聚合签名认证系统，其特征在于，所述交通管理机构包括四种职责：

1)与密钥生成中心共同生成公共参数，并将系统参数广播给所有的实体；

2)当收到来自车载单元的注册请求时，为车辆生成假名，并将相应信息分别加入密码累加器、发送给密钥生成中心；

3)维护密码累加器，将合法车辆单元的假名、部分公钥添加到密码累加器中用于签名者身份；

4)当收到关于用户的投诉时，根据假名计算车辆的真实身份。

3.根据权利要求1所述的一种防恶意密钥生成的车载自组网无证书聚合签名认证系统，其特征在于，所述密钥生成中心,与交通管理机构共同生成公共参数，并将系统参数广播给所有的实体，当收到来自交通管理机构的注册信息时，为车辆单元生成签名所需的部分公、私钥对，并返回给注册车辆单元。

4.根据权利要求1所述的一种防恶意密钥生成的车载自组网无证书聚合签名认证系统，其特征在于，所述路边单元是部署在道路两侧的半可信基础设施，负责车辆交通数据包的接收与转发，同时是车辆与交通管理机构或密钥生成中心通信的中间设施。

5.基于权利要求1-4任一所述防恶意密钥生成的车载自组网无证书聚合签名认证系统的认证方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101:交通管理机构和密钥生成中心共同生成系统公开参数、各自的公、私钥对，将系统公开参数和双方公钥公开，秘密保存各自私钥；

S102:车辆部分公、私钥对，将部分公钥及个人身份信息发送给交通管理机构进行身份注册；

S103:交通管理机构验证其有效性，为其生成假名，将部分公钥加入密码累加器中，并将假名及部分公钥转发给密钥生成中心；

S104:密钥生成中心查询密码累加器，若接收到的假名及部分公钥记录存在，为其生成部分公、私钥对，并转发给车辆；

S105:车辆接收到的部分公、私钥对合法性，保存合法的假名及公、私钥对；

S106:重复S102-S105若干次以获取若干组假名及公、私钥对；

S107：车辆任选一组假名及公、私钥对为交通信息签名，并将生成的消息数据包广播给周围的实体；

S108：接收方对消息数据包进行认证，对通过认证的正确消息做出及时的响应；

S109：当接收方在短时间内收到若干消息数据包时，可以聚合成一个消息数据包，同时对所有消息有效性进行认证。

6.根据权利要求5所述的认证方法，其特征在于，所述步骤S101具体包括：

交通管理机构和密钥生成中心共同选择一个安全参数λ，生成一个阶为q的循环加法群G，P为群G的一个生成元；交通管理机构选择作为其私钥，计算P_pub＝αP作为其公钥；密钥管理中心选择作为其私钥，计算T_pub＝βP作为其公钥；交通管理机构和密钥生成中心选择五个单向哈希函数H₀,H₁,H₂,H₃,H₄，并公开公共参数params＝{P,q,G,T_pub,P_pub,H₀,H₁,H₂,H₃,H₄}。

7.根据权利要求5所述的认证方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：车辆选择随机数作为其部分私钥，计算vpk_i＝vsk_iP作为其部分公钥；计算ψ_i1＝H₀(vsk_iP_pub)，并将注册信息发送给交通管理机构进行注册。