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在VANETs中利用工作量证明与位置证明检测女巫攻击

密码学与安全 2019-04-12 v1

摘要

本文提出了一种利用工作量证明和位置证明的女巫攻击检测方案。其核心思想是,每个路侧单元(RSU)签发一个带有签名的带时间戳标签,作为车辆匿名位置的证明。从多个连续RSU发送的证明被用于创建车辆轨迹,该轨迹用作车辆的匿名身份。此外,单个RSU无法为车辆签发轨迹,而是需要多个RSU的共同参与。通过这种方式,攻击者需要攻破不可行数量的RSU才能创建伪造轨迹。此外,在收到来自RSU的位置证明后,车辆必须通过运行工作量证明算法来解开一个计算谜题。因此,它必须向下一个RSU提供有效的解(工作量证明),然后才能获得位置证明。使用PoW可以防止车辆在RSU密度较低的情况下创建多条轨迹。随后,在任何报告的事件(例如道路拥堵)期间,事件管理器使用匹配技术来识别从女巫车辆发送的轨迹。该方案基于这样一个事实:女巫轨迹在物理上受限于单一车辆;因此,它们的轨迹应当重叠。大量实验和仿真表明,我们的方案实现了对女巫攻击的高检测率,且具有低漏报率和可接受的通信与计算开销。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.05845,
  title  = {Detecting Sybil Attacks using Proofs of Work and Location in VANETs},
  author = {Mohamed Baza and Mahmoud Nabil and Niclas Bewermeier and Kemal Fidan and Mohamed Mahmoud and Mohamed Abdallah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05845},
  year   = {2019}
}