【摘 要】
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随着自动驾驶应用逐渐步入市场,与自动驾驶相关的技术研究变得热门,比如车载云计算。车载云计算（vehicular cloud computing,VCC）利用自动驾驶车辆组建的临时资源池,即“车载云（Vehicular Cloud,VC）”,将空闲的车辆资源重新整合再分配。提供自动驾驶所需的所有服务。但VC的自组织性和动态性使VCC在管理和跨云访问方面具有很大的挑战。目前,相关VCC的研究大部分仅讨
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随着自动驾驶应用逐渐步入市场,与自动驾驶相关的技术研究变得热门,比如车载云计算。车载云计算（vehicular cloud computing,VCC）利用自动驾驶车辆组建的临时资源池,即“车载云（Vehicular Cloud,VC）”,将空闲的车辆资源重新整合再分配。提供自动驾驶所需的所有服务。但VC的自组织性和动态性使VCC在管理和跨云访问方面具有很大的挑战。目前,相关VCC的研究大部分仅讨论了其架构、应用、安全和隐私挑战,但少有针对车载云形成、管理以及访问中的隐私和安全提出解决方案。因此,本文提出以下解决方案:1.针对VC中车辆愿意贡献资源的可信验证以及VC的形成,设计了一种具有隐私保护的基于软件定义的车载云计算（SDN-based Vehicular Cloud,SDVC）密钥协商方案。本方案利用控制器的全局视图去维护系统中车辆的资源状态信息,为车辆颁发匿名资源证书,防止车辆的云服务资源信息伪造并实现车辆身份匿名。利用匿名资源证书结合可认证多方密钥协商协议实现匿名的VC构建和动态VC管理,保证VC的安全性和服务车辆的身份隐私,不同VCC过程的匿名资源证书更新保证车辆的位置隐私。此外,控制器还可以作为服务访问代理,实现VC外用户对云服务的匿名访问,提升VC资源的利用率。安全分析表明该方案能满足VC的安全和隐私需求,性能分析和仿真结果表明本方案具有一定可行性。2.针对车辆请求VC服务访问过程的身份隐私和安全性,设计了一种轻量级的具有隐私保护的SDVC服务访问认证协议。由控制器为外部车辆颁发认证令牌,车辆凭借该令牌可以同时对多个VC请求认证服务访问,并由VC产生相应的服务账单上传给控制器。该协议使用哈希函数实现了轻量级的认证,并利用假名技术实现了车辆的匿名性,结合门限秘密共享可以发起对车辆的身份追踪,实现了车辆的条件隐私保护。此外,该协议还实现了不可链接性,单点登录等安全需求。最后对协议进行了安全分析和性能分析,与相似文献相比,本协议在保证车辆的隐私和安全的同时具有更低地计算开销和通信开销。
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