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专利号: 2021114924448
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有隐私保护的动态高效车载云管理方法,包括:车载云管理系统,该系统包括可信权威TA和车辆用户组成的车载云;其特征在于,通过车载云管理系统进行动态车载云管理的过程包括:S1:车载云管理系统初始化,根据初始化的车载云管理系统生成系统密钥;

S2:车辆用户向可信权威TA进行注册;具体包括:

S21:车辆用户向可信权威TA提交信息注册请求;

S22:可信权威TA接收到信息注册请求后,通过安全信道向注册的车辆用户分配一个唯一ID以及登录车辆防篡改设备TPD的口令PWD,并将ID、PWD以及系统私钥存储到防篡改设备TPD中;

S23:当系统私钥更新后,防篡改设备TPD重新加载车辆信息;

S3:车辆的防篡改设备TPD对经过注册的车辆用户生成假名以及假名对应的公私钥;具体包括:S31:注册车辆向防篡改设备TPD输入可信权威TA分发的ID以及登录防篡改设备TPD的口令PWD;

S32:防篡改设备TPD对注册车辆输入的ID和PWD进行验证,若输入的ID、PWD与防篡改设备TPD中存储的ID、PWD一致,则防篡改设备TPD接受该车辆请求;若不一致,则防篡改设备TPD拒绝该车辆请求;

S33:防篡改设备TPD选取一个随机数,根据选取的随机数利用系统公钥PKpub和车辆的真实身份 生成车辆ui的假名S34:防篡改设备TPD根据车辆ui的假名和系统私钥计算假名对应的公私钥S35:将车辆ui的假名和公私钥 发送给车辆用户,其中表示车辆ui假名对应的公钥, 表示车辆ui假名对应的私钥;

S4:各个车辆用户对各自的闲置资源进行共享,形成车载云;

S41:车载云发起者um对构建车载云的请求消息进行签名,将车载云发起者的假名、公私钥以及签名 进行广播;其中,Mm表示车载云发起者的请求消息,表示车载云发起者的假名, 表示车辆ui假名对应的公钥,τm表示请求消息的签名;

S42:周边车辆接收到消息 后,对消息进行验证,并生成响应消息Mx,对相应消息进行签名,并将签名后的消息广播给其他车辆;

S43:每一个接收到消息且有意愿参与车载云的车辆批量验证接收的响应消息并发布通过验证的车辆假名和公钥信息列表,所有列表的交集为参与构建车载云的车辆集合,设为{ui,i=1,2,...,n},其中um为管理员;

S44:{ui,i=1,2,...,n}选择一个随机数,根据选取的随机数计算群密钥参数,并将群密钥参数发送给车辆集合中的其他车辆;

S45:车辆集合中的车辆接收到其他车辆发送的群密钥参数后计算车载云密钥所需要的参数,并根据得到的参数计算车载云密钥;其中群解密密钥由车辆用户保存,群加密密钥由管理员广播到系统中;

S46:云管理员生成云信息 广播给周边车辆;其中,Mvc表示车载云提供的资源集合,Tvc表示时间戳,EKvc表示群加密密钥,PPLvc表示车载云中提供服务的所有车辆的公钥对列表, 表示签名;

S5:车载云用户采用群加密密钥加密自己的服务需求;并将加密后的服务需求以及签名广播给车载云成员;云成员对接收到的签名进行验证,若验证通过,则采用群解密密钥解密密文得到服务需求消息;若验证不通过,则该用户为恶意用户;

S6:当有车辆加入或离开车载云时,更新车载云中的群密钥;更新车载云中的群密钥包括:车辆加入车载云时的群密钥更新过程以及车辆离开车载云时的群密钥更新过程;车辆加入车载云时的群密钥更新过程包括:步骤1:待加入车载云的车辆用户选择一个随机数,利用所有云成员的公钥计算出对应的群密钥参数,广播对应的群密钥参数、假名、假名对应的公钥、消息及消息的签名给所有的云成员;

步骤2:云管理员验证接收到的消息,若验证失败,则拒绝该车辆加入车载云,若验证成功,则选择一个随机数,用云成员的公钥计算对应的群密钥参数,并将计算出的群密钥参数发送给车载云中成员;

步骤3:原云成员计算新的群解密密钥和群加密密钥;

步骤4:新加入的成员利用云管理员发送的参数计算群解密密钥和群加密密钥;

车辆离开车载云时的群密钥更新过程包括:

步骤1:离开的成员通过群加密密钥加密离开的消息Leave,并将加密后的消息发送给群成员;

步骤2:群管理员通过群解密密钥解密得到消息Leave;

步骤3:选择一个随机数,利用其余云成员的公钥计算对应的群密钥参数并发送给对应的成员;

步骤4:群成员计算新的群解密密钥和群加密密钥;

S7:可信权威TA采用系统私钥对恶意用户身份进行解析,得到恶意用户车辆信息,对恶意车辆进行标记。

2.根据权利要求1所述的一种具有隐私保护的动态高效车载云管理方法,其特征在于,生成系统公共参数的过程包括:向车载云管理系统输入一个安全参数;可信权威TA根据输入的安全参数定义加法循环群、乘法循环群、双线性映射以及哈希函数;可信权威TA选择一个随机数作为系统私钥,并根据系统私钥计算系统公钥;可信权威TA保存系统私钥,将系统公钥公布到系统中。

3.根据权利要求1所述的一种具有隐私保护的动态高效车载云管理方法,其特征在于,计算车载云密钥所需要的参数包括:根据车辆集合中所有车辆的假名对应的公私钥以及群密钥参数计算车载云密钥所需要的参数;其中计算参数的公式为:其中,Γ表示群加密密钥参数,n表示车辆集合中的车辆个数,Ωj表示群解密密钥参数,Ni,j表示群密钥参数。

4.根据权利要求1所述的一种具有隐私保护的动态高效车载云管理方法,其特征在于,根据得到的参数计算车载云密钥的过程包括:根据车辆的假名对应的公私钥以及计算的群密钥参数计算群解密密钥和群加密密钥,其计算公式为:EKvc=e(Γ,DKvc)

其中,DKvc表示群解密密钥, 表示车辆uj假名对应的私钥的逆,Ωj表示群解密密钥参数,EKvc表示群加密密钥,e表示双线性映射函数,Γ表示群加密密钥参数,DKvc表示群解密密钥。