ESIA：一种面向车联网的高效稳定身份认证方案
密码学与安全
2023-05-30 v1 网络与互联网体系结构
摘要
去中心化、防篡改的区块链被视为解决车联网（IoVs）中认证难题的一种方案。然而，随着接入区块链的车辆数量增加，区块链的共识时间与通信开销显著上升。为此，引入了车载雾计算以提升效率。但现有研究忽略了若干关键因素，如雾计算系统中的车辆数量，其会影响共识通信开销。同时，对车载雾组成的稳定性尚缺乏全面研究。车辆运动会导致雾的动态变化；若车载雾组成不稳定，则该雾计算系统所形成的区块链将不稳定，进而影响共识效率。鉴于上述考量，我们提出了一种由分层区块链与雾计算赋能的高效稳定身份认证（ESIA）方案。通过对车辆高效分组，ESIA具有较低的通信复杂度并实现高稳定性。此外，为增强分层区块链的共识安全性，共识过程自下而上（从底层到上层），我们称之为B2UHChain。通过理论分析与仿真验证，我们的方案在达到高效与稳定设计目标的同时，在安全性与单层区块链相近的情况下，将车联网可扩展性显著提升至1.5次方（^1.5）。此外，与其他基线认证方案相比，ESIA具有更少的通信与计算开销、更低的延迟以及更高的吞吐量。
引用
@article{arxiv.2305.17377,
title = {ESIA: An Efficient and Stable Identity Authentication for Internet of Vehicles},
author = {Haoxiang Luo and Jin Zhang and Xinling Li and Zonghang Li and Hongfang Yu and Gang Sun and Dusit Niyato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.17377},
year = {2023}
}