1.车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,基于提供监督路况的无人机节点即UAV、可信赖的权威中心即TCA以及车辆系统即V,其特征在于,包括以下步骤,系统初始化生成系统公共参数;
车辆用户和无人机系统节点分别向权威中心注册,注册成功的车辆用户和无人机系统节点基于所述系统公共参数获得注册成功的参数和信息;
当两个车辆在山区道路上进行交互时,它们会依据规定一致的规则和协议进行信息传递和互动;这些规则包括交通信号、交通法规以及基于车辆间通信协议的约定;在正常情况下,车辆间的交互应当遵循这些约定和规则,以确保道路交通的安全和有序;然而,若两个车辆的交互信息出现不一致,则表明其中一方发送了错误的信息或存在故障;在这种情况下,未发送错误信息车辆为举报车辆;举报车辆会认定对方车辆为恶意车辆,并直接向无人机举报恶意车辆身份信息以及传播的恶意信息,此时恶意车辆为被举报车辆;随后,无人机对道路现场进行检测,并根据现场的检测结果对两个车辆进行信任分更新的奖励和惩罚;
若有两个以上的车辆发送交互信息且信息不一致,将由两个或更多车辆对有争议信息进行协作验证;若多个车辆根据协作验证结果认为某车辆发送恶意信息,则这些车辆会向簇头车辆发送举报恶意车辆的请求;若此时被举报的车辆主动承认发送恶意信息,簇头车辆将对其进行信任分降低的惩罚;若被举报车辆未承认恶意行为,簇头车辆将争议行为发送给权威中心;权威中心使用无人机节点对举报车辆和被举报车辆的身份信息以及争议信息进行判断,并将判断结果发送至权威中心;
根据判断结果,所述权威中心将对举报和被举报的车辆进行信任分的更新,作为奖励或惩罚的方式;对于发送错误信息的被举报车辆,将减少其信任分;对于向簇头车辆发送其他车辆有恶意行为的举报车辆,将增加其信任分。
2.根据权利要求1所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,车辆用户注册的过程包括:所述车辆用户向可信任的权威中心发送唯一的用户名和口令参数;
权威中心基于参数判断当前的车辆用户是否为未注册的新用户;当权威中心从后台数据库未查询到相同的参数,则该车辆为未注册的新用户;权威中心会生成随机的秘钥,并基于车辆用户发送的参数计算出抗攻击的参数发送至车辆用户;
所述车辆用户计算生成 ;
所述权威中心计算生成 ;
则基于车辆用户唯一的用户名和口令生成 和 的计算公式为:
式中, 和 表示单向不可逆的哈希函数, 表示用户唯一的身份识别, 表示口令, 表示的是车辆用户的伪身份;是权威中心生成的随机数,表示字符串拼接操作, 表示异或操作。
3.根据权利要求1所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,无人机系统节点注册的过程包括:无人机系统节点生成唯一的随机数 和唯一的身份识别 ,并计算 和 ,计算公式为:随后,在无人机系统中,各节点将其身份信息 发送至权威中心,权威中心生成唯一的随机数 ,并利用此随机数计算 和 ,其中 , ;计算完成后,权威中心将结果发送回无人机节点以完成注册流程;
式中, 和 是由权威中心生成的单向不可逆的哈希函数; 和 是由权威中心生成的公私钥对;是权威中心生成的另一个公钥,属于一个素数可加循环群。
4.根据权利要求2所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,车辆用户登录车辆系统的过程包括,基于车辆用户唯一的身份识别 和口令 ,系统会自动计算 和 ,并且生成时间戳 ;其中 , ;式中 为车辆用户的伪身份; 为在上述车辆用户注册的过程中,权威中心向车辆用户发送的经过计算的信息;车辆用户将 和 发送给权威中心,权威中心通过公式判断时间的有效性;其中 为车辆发送信息可以延迟的最短的时间, 为当前的时间戳;若公式成立,权威中心对其请求拒绝,车辆用户登录失败,反之权威中心继续判断等式是否成立;若等式成立,则车辆用户登录成功;其中 为车辆注册阶段,权威中心发送的随机秘钥;若车辆用户登录成功,则车辆可以与权威中心进行交互;随后,车辆输入唯一的身份识别 和口令 ,随后通过公式计算:式中, 为车辆的伪身份,和 分别为椭圆曲线的生成点以及TCA生成的公钥;为车辆生成的唯一的随机数; 为用户 向TCA发送注册请求后,TCA通过对用户的请求信息加密并且计算后返回给 的值;最后,车辆用户将 通过安全的信道发送给TCA;其中 为多辆车之间相互通信时,恶意车辆发送的错误信息;当多个车辆对恶意车辆举报时,信任分较高的簇头车辆会将举报信息发送给TCA; 为车辆发送信息时的时间戳;和 分别表示字符串拼接操作以及异或操作。
5.根据权利要求3所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,无人机与TCA建立安全的会话过程为:无人机节点 通过公式计算 ;
随后无人机节点 将 发送给TCA,TCA验证 是否正确,若等式成立,则无人机节点和TCA可以安全的通信;否则无人机和TCA无法建立通信;式中 , 以及 为向TCA注册时,TCA计算发送的信息;其中 , ;式中和 为TCA生成的公私钥对, 为无人机的唯一身份识别;为 生成的不可
逆的随机数;为TCA生成的随机数。
6.根据权利要求5所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,还包括车辆之间信息交互并且协同验证过程为:车辆 和车辆 分别相互通过对方发送的公钥 和 对双方的信息加密,随后计算 和 ;随后双方将时间戳和 ,以及对对方实体的行为判断信息 和 互相发送给双方车辆; ,
分别为 和 的唯一身份验证以及口令;车辆之间信息的验
证通过三个指标,分别为:信息一致性函数 、信息差异函数:
以及信息一致性评分函数: ;
这三个函数的计算公式分别为:
式中,是自然对数,是常数,调整 可以在图像中更好的查看函数的形状趋势;
表示两个有争议车辆的信息的一致性;
式中, 为车辆的信息通过特征提取提取出关键字对比,对比差值越大,则两个车辆的信息差异越大;
式中 是一个权重参数,用于调整 的相对重要性; 是由上面两个等式得出的结果;当函数的输出值越大,则表示一致性越高。
7.根据权利要求2所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,其特征在于,还包括车辆更改密码过程为:基于车辆用户唯一的用户名 和口令 ;随后,车辆基于用户身份 和口令计算 , ,以验证其准确性;若等式成立,则计算结果与车辆板载系统中的信息一致,进行密码的更改操作;式中 为车辆的伪身份, 为用户 向TCA发送注册请求后,TCA通过对用户的请求信息加密并且计算后返回给 的值。
8.车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法,用于实现权利要求1‑7任意一项所述的车联网中无人机与车辆协同认证的信任评估方法及系统,其特征在于:包括分别为提供监督路况的无人机节点即UAV、可信赖的权威中心即TCA以及车辆系统即V;
车辆系统为众多车辆构成,各个车辆拥有交互功能,可以相互通信,实时共享山区路况信息;
可信赖的权威中心负责收集、分析和验证车辆层传输的路况信息;
无人机节点通过搭载先进的监测设备,实时巡视山区道路,收集路况信息并进行监督;
在车辆通信中,如果两辆车的交互信息不一致,就认为其中一方发送了错误信息或存在故障;此时错误信息的发送方为恶意车辆;随后,无人机会检测现场情况,并根据检测结果对两车进行信任分的更新;若有两个以上的车辆发送交互信息且信息不一致,将由两个或更多车辆对有争议信息进行协作验证;若多个车辆根据协作验证结果认为某车辆发送恶意信息,则这些车辆会向簇头车辆发送举报恶意车辆的请求;若此时被举报的车辆主动承认发送恶意信息,簇头车辆将对其进行信任分降低的惩罚;若被举报车辆未承认恶意行为,簇头车辆将争议行为发送给权威中心;权威中心选择无人机节点对举报车辆和被举报车辆的身份信息以及争议信息进行判断,最后无人机将判断结果发送至权威中心;根据无人机的判断结果,所述权威中心将对举报和被举报的车辆进行信任分的更新,作为奖励或惩罚的方式;对于发送错误信息的车辆,将减少其信任分;反之,对举报的车辆将增加其信任分。