可追责、可扩展且抗DoS的安全车载通信

对于车辆安全至关重要，广播的协作感知消息（CAM）和分散环境通知消息（DENM）通过假名认证来实现安全与隐私保护，每个节点需要在过期期限前验证所有传入消息。这造成了一种不对称性，外部攻击者可轻易利用其发起拥塞拒绝服务攻击：每条伪造的车载通信消息都会迫使所有邻近节点对其进行密码学验证；随着速率提升，易于生成的伪造消息会逐渐耗尽处理资源，并严重降低或拒绝及时验证良性CAM/DENM。当错过对邻近车辆位置或关键报告的感知时，后果可能是灾难性的。我们通过使标准化车载通信假名认证具备抗DoS能力来解决这一问题。我们提出了高效的密码学构造，将其称为消息验证促进器，以在伪造消息中优先将处理资源用于验证潜在有效消息，并基于一次签名验证来验证多条消息。任何消息的接受都严格基于公钥的消息认证/验证以确保可追责性，即不牺牲不可抵赖性，这与基于对称密钥的方法不同。这还进一步实现了严格的异常行为检测，同样利用了新引入的促进器，基于概率性签名验证和对验证同一消息的多个促进器的交叉检查；同时即使在攻击下也能保持较低的验证延迟，代价是适度的通信开销。我们的促进器还可用于DENM或任何事件驱动消息的高效发现与验证，包括用于我们方案的异常行为证据。