BEPHAP：一种基于区块链的高效隐私保护车联网切换认证与密钥协商协议
密码学与安全
2022-11-01 v1
摘要
车联网（IoV）可显著提升交通效率并保障交通安全。认证被视为 IoV 中抵御攻击的基础防线。然而，现有前沿方案存在若干缺陷，包括单云服务器模型的瓶颈、运算的高计算开销、对云服务器与路侧单元（RSU）的过度信任，以及车辆轨迹隐私泄露。本文提出 BEPHAP，一种基于区块链的高效隐私保护车联网切换认证与密钥协商协议，以解决上述问题。BEPHAP 在云服务器与 RSU 可能发起攻击的安全模型下，基于防篡改区块链、对称密码学与变色龙哈希函数，实现匿名跨域互切换认证与密钥协商。BEPHAP 尤其适合 IoV，因其允许车辆仅在认证阶段执行轻量级密码学操作。BEPHAP 还实现了数据机密性、不可关联、可追踪、不可抵赖、不可诬陷及无密钥托管。基于 ProVerif 的形式化验证与基于 BAN 逻辑的形式化安全证明表明，BEPHAP 可抵抗多种典型攻击，如中间人攻击、仿冒攻击与重放攻击。性能分析显示，BEPHAP 在计算与通信效率上均超越已有工作。且在每秒 5000 请求下消息丢失率保持为 0，满足 IoV 需求。
引用
@article{arxiv.2210.16595,
title = {BEPHAP: A Blockchain-Based Efficient Privacy-Preserving Handover Authentication Protocol with Key Agreement for Internet of Vehicles},
author = {Xianwang Xie and Bin Wu and Botao Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16595},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 7 figures