基于PUF的5G车联网V2V匿名认证与密钥协商协议

被引：12
|
作者：
侯琬钰
孙钰
李大伟
崔剑
关振宇
刘建伟
机构：
[1] 北京航空航天大学网络空间安全学院
[2] 空天网络安全工业和信息化部重点实验室(北京航空航天大学)
来源：
计算机研究与发展 | 2021年 / 58卷 / 10期
关键词：
5G V2X; 伪身份; 物理不克隆函数; 双向认证; 密钥协商; 隐私保护;
D O I：
暂无
中图分类号：
TN918.4 [密码的加密与解密]; TN929.5 [移动通信]; U495 [电子计算机在公路运输和公路工程中的应用]; U463.67 [无线电电信设备];
学科分类号：
080204 ; 080402 ; 080904 ; 0810 ; 081001 ; 082304 ; 0838 ; 0839 ; 1402 ;
摘要：
针对目前5G车联网中车辆之间(vehicle-to-vehicle, V2V)通信的认证与密钥协商方案算法复杂、时延高的问题,提出一种基于物理不可克隆函数(physical unclonable function, PUF)的5G车联网V2V匿名认证与密钥协商协议.协议通过引入轻量级PUF避免了V2V认证中的数字签名操作,并精简通信步骤,成功减轻车辆的计算和通信开销.协议还借助PUF实现了车辆的车载单元(on board unit, OBU)和5G SIM卡的绑定,解决了身份假冒问题.同时,通过构建身份索引表,实现监管部门通过5G服务网(serving work, SN)对车辆的伪身份溯源,满足条件匿名性要求.使用形式化工具AVISPA验证了协议在Dolve-Yao模型下的安全性,并在计算开销、通信开销、安全性方面优于已有的车联网匿名通信协议,可为5G车联网的V2V通信提供基本安全保障.
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页码：2265 / 2277
页数：13
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