基于无证书代理重签名的车载自组网消息认证方案

计算机工程与科学

基于无证书代理重签名的车载自组网消息认证方案

杨小东1,2，杨平1，李燕1，刘婷婷1，王彩芬1

(1.西北师范大学计算机科学与工程学院，甘肃兰州 730070;2.密码科学技术国家重点实验室，北京 100878)

收稿日期:2016-01-15 修回日期:2016-09-30 出版日期:2018-01-25 发布日期:2018-01-25
基金资助:
国家自然科学基金（61662069，61262057）；甘肃省科技计划项目（145RJDA325,1506RJZA130）；国家档案局科技项目计划（2014-X-33）；兰州市科技计划项目（2013-4-22）；中国博士后科学基金（2017M610817）；西北师范大学青年教师科研能力提升计划项目（NWNU-LKQN-14-7）

A message authentication scheme for VANET

based on certificateless proxy re-signature

YANG Xiao-dong1,2,YANG Ping1,LI Yan1,LIU Ting-ting1,WANG Cai-fen1

(1.College of Computer Science & Engineering,Northwest Normal University,Lanzhou 730070;

2.State Key Laboratory of Cryptology,Beijing 100878,China)

Received:2016-01-15 Revised:2016-09-30 Online:2018-01-25 Published:2018-01-25

摘要/Abstract

摘要：

基于代理重签名和无证书公钥密码体制，提出了一个安全的车载自组网消息认证方案。认证中心利用代理重签名技术，可转换车载单元对消息的签名为路边单元的签名，从而降低了根据签名识别车辆身份的风险，实现通信消息的匿名性。采用无证书公钥密码体制将各实体的私钥分为两部分，有效解决了车载自组网中的证书管理与密钥托管问题。如果车辆发布虚假消息，认证中心能准确追溯到车辆的真实身份，并召回违法车辆。与Huang方案相比，新方案具有较高的安全性和较低的通信开销。

关键词: 车载自组网, 无证书, 代理重签名, 消息认证, 不可伪造性

Abstract:

Based on proxy re-signature and certificateless public key cryptography, a message authentication scheme for vehicular ad hoc network (VANET) is presented. By using the proxy re-signature technology, the trusted authority can convert a signature generated by on-board unit into one from the road-side unit on the same message. Hence, it not only effectively reduces the risk of tracking vehicle according to signature, but also ensures anonymous message communication in VANET. If the vehicle releases false news, the trusted authority can accurately track the true identity of the vehicle and recall illegal vehicles. Moreover, compared with Huang scheme, the proposal has higher security and lower communication overhead.

Key words: vehicular ad-hoc network, certificateless, proxy re-signature, message authentication, unforgeability

杨小东1,2，杨平1，李燕1，刘婷婷1，王彩芬1. 基于无证书代理重签名的车载自组网消息认证方案[J]. 计算机工程与科学.

YANG Xiao-dong1,2,YANG Ping1,LI Yan1,LIU Ting-ting1,WANG Cai-fen1.

A message authentication scheme for VANET

based on certificateless proxy re-signature

[J]. Computer Engineering & Science.

[1]	张晓均, 唐浩宇, 付红, 王文琛. 智能车载网络中匿名认证与密钥交换协议[J]. 计算机工程与科学, 2024, 46(01): 83-90.
[2]	农强, 邵猛, 张棒棒, 刘梓禹, . ADS-B中基于格的分层无证书消息可恢复认证方案[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(03): 462-469.
[3]	汪锐,曹素珍,王斐,郎晓丽,杜霞玲. 车载自组网中基于无证书的密钥隔离批量消息认证方案[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(09): 1588-1596.
[4]	张玉磊1，刘祥震1，张永洁2，骆广萍1，陈文娟1，王彩芬1. 可证安全的CLPKC-to-IDPKC在线/离线异构签密方案[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(05): 813-820.
[5]	杨竞，范明钰，王光卫. 基于消息认证混合同态签名的无线网络抗污染攻击方案[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(03): 458-465.
[6]	黄保华1，莫家威2，吕琦1. 基于模糊神经网络的稳定AODV协议改进方案[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(11): 1974-1982.
[7]	杨小东,杨平,高国娟,刘婷婷,王彩芬. 具有聚合性质的无证书代理重签名方案[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(06): 1023-1028.
[8]	牛淑芬,牛灵,王彩芬,杨喜艳,贾向东. 可实现隐私保护的多接收者异构聚合签密方案[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(05): 805-812.
[9]	周才学. 几个签密方案的密码学分析与改进[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(11): 2246-2253.
[10]	李雪松，叶雪梅，巩正正，蔡艳宁，范青刚. 一种基于局部连通性的增强型车载网多跳广播协议[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(10): 2038-2044.
[11]	李雪松，叶雪梅，蔡艳宁，范青刚. 车载自组网中最远转发机制的可靠性改进[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(09): 1784-1789.
[12]	贾宗璞，田肖，李贺. 一种基于三方密钥协商的移动IP注册协议[J]. J4, 2015, 37(03): 492-497.
[13]	吴淑坤. 两个标准模型下可证明安全的代理签名方案分析和改进[J]. J4, 2014, 36(11): 2153-2158.
[14]	杨小东，张磊，王彩芬. 可证明安全的可变门限代理重签名方案[J]. J4, 2014, 36(07): 1250-1254.
[15]	文佳骏，左黎明，李彪. 一个高效的无证书代理盲签名方案[J]. J4, 2014, 36(03): 452-457.