车载自组织网络的车辆伪名更改方法

摘要

本发明公开了一种车载自组织网络的车辆伪名更改方法，本发明在车辆i进入动态混合区域后，持续对心跳报文加密一段时间，并且广播加密后的心跳报文，本发明的心跳报文加密持续时间与动态混合区域的大小l有关，而l的大小是随着车辆的行驶而变化，从而使车辆i的报文加密持续时间不断变化。本发明能够避免车辆i的旧伪名到期却还在静态混合区域外而引起的位置隐私泄漏问题的产生。本发明具有可以动态调节混合区域大小和位置；可以应用于车辆密集或车辆稀疏的道路中的特点。

主权项

1.一种车载自组织网络的车辆伪名更改方法，所述车载自组织网络将设于汽车上的终端作为移动节点，所述终端包括无线收发模块、微处理器和存储器；微处理器与设于汽车上的车速传感器和GPS定位仪电连接；所述移动节点与若干个车载服务器无线连接，车载服务器与控制服务器通过无线方式或有线方式相连接；其特征是，包括如下步骤：(1-1)在车辆i第一次进入车载自组织网络之前，向控制服务器注册，获得公、私密钥对，与公、私密钥对相对应的证书；(1-2)在车载服务器内设定ΔT是伪名的生命周期，Δt是车载服务器预设的伪名更改阈值；车辆i的微处理器计算车辆i的伪名剩余时间当车辆i发送一个加密后的伪名请求报文RNP给车载服务器；(1-3)收到伪名请求报文RNP后，车载服务器根据建立动态混合区域的准则建立车辆i的动态混合区域，车载服务器广播加密后的命令报文COMMAND；(1-3-1)在车载服务器中设定车辆i的行驶速度为至车载服务器计算心跳报文加密持续时间T_EP＜ΔT，ε为车载服务器设定的行驶误差；(1-3-2)车载服务器设定车辆i的动态混合区域为以L_i(t₁-Δt)为圆心，以为半径的内圆和以为半径的外圆之间的区域；其中L_i(t₁-Δt)为GPS定位仪检测的车辆i在t₁-Δt时刻的地址，为车载服务器设定的车辆i的标准行驶速度，τ为车载服务器设定的心跳报文广播间隔，l是动态混合区域大小；车载服务器中预先存储有道路信息，车载服务器根据道路信息确定车辆i的混合区域内有Λ条道路S_m，m＝1，…，Λ；n_m为道路S_m的车道数目，Φ为车道宽度，l_m为车载服务器根据道路信息计算的道路S_m在动态混合区域内的长度；则道路S_m的面积A(S_m)＝Φ×n_m×l_m；车载服务器分别计算动态混合区域内方向相同的各条道路的总长度l_总，计算各条道路的总长度l_总中的最大值，将所述最大值的一半作为动态混合区域的大小l；所述建立动态混合区域的准则为车辆i在t₁+τ时刻的动态混合区域内有k辆车的概率P_c≥0.9；设定Δt是伪名的更改阈值，t₁为广播最后一个旧伪名的心跳报文时刻；其中，车辆i为车载自组织网络中的任一个车辆的编号；设定车辆进入Λ条道路S_m，(1≤m≤Λ)；服从泊松分布，且泊松分布的到达率和服务率为ρ(S_m)；得到车辆i在t₁+τ时刻的动态混合区域内至少有k辆车的概率为$P_{\mathrm{mix}-\mathrm{zone}}(n\ge k)=1-\underset{0\le z\le k-1}{\Sigma }\frac{{\left(\underset{m=1}{\overset{\Lambda }{\Sigma }}\rho \left(S_m\right)A\left(S_m\right)\right)}^z}{z!}{e}^{-\left(z\right[\underset{m=1}{\overset{\Lambda }{\Sigma }}\rho \left(S_m\right)A\left(S_m\right)\left]\right)},$其中P_mix-zone(n≥k)≥P_c，ρ(S_m)为道路S_m上车辆服从泊松分布的到达率和服务率；(1-4)设定车辆自组织网络中的车辆i之外的任一个车辆为车辆j，当车辆j收到命令报文COMMAND并且车辆j落在车辆i的动态混合区域内，车辆j广播命令报文COMMAND；车辆j更改伪名；(1-5)在t₁+τ至t₁+τ+T_EP内，位于车辆i的动态混合区域内的车辆j的微处理器给含有新伪名的心跳报文加密，车辆j的无线收发模块广播已加密心跳报文；(1-6)在t₁+τ+T_EP至t₁+τ+ΔT内，位于车辆i的动态混合区域内的车辆j的微处理器给心跳报文数字签名，车辆j的无线收发模块并广播签名后的心跳报文。