基于车队的车联网物理系统中密钥协商的设计与实现
网络与互联网体系结构
2019-11-19 v1 性能
摘要
在基于车队的车联网物理系统(PVCPS)中，负责管理车队行驶方向与速度的领头车周期性地向跟随车辆下发控制消息。保障车辆间消息无线传输的隐私与机密性对车队驾驶模式至关重要。然而，由于无线信道的广播特性，传输易遭窃听。本文提出一种用于加密/解密控制消息的协作密钥协商(CoopKey)方案，其中PVCPS中的车辆基于量化衰落信道随机性生成统一密钥。通过动态规划优化信道量化区间以最小化密钥失配。利用自主机器人车辆搭建了车队测试床，其中采用TelosB无线节点进行车载数据处理与多跳分发。大量真实世界实验表明，CoopKey在各种设置下均实现了极低的密钥比特失配率。此外，采用标准NIST测试套件验证所生成密钥的随机性，CoopKey的p值通过了所有随机性测试。我们还通过仿真以扩展车队规模评估CoopKey，以探究系统可扩展性对性能的影响。
引用
@article{arxiv.1911.07617,
title = {Design and Implementation of Secret Key Agreement for Platoon-based Vehicular Cyber-Physical Systems},
author = {Kai Li and Wei Ni and Yousef Emami and Yiran Shen and Ricardo Severino and David Pereira and Eduardo Tovar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07617},
year = {2019}
}
备注
To be published in ACM Transactions on Cyber-Physical Systems (TCPS)