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车联网元宇宙中数字孪生迁移的隐私攻击与防御

密码学与安全 2023-09-04 v1 人机交互

摘要

智能交通系统与元宇宙技术的逐步融合正催生出车联网元宇宙,其将虚拟空间与物理空间相融合。作为车联网元宇宙不可或缺的组成部分,车辆孪生(VT)是车联网元宇宙用户(VMU)的数字副本,并为 VMU 提供定制化元宇宙服务。VT 在具备充足计算与存储资源的路侧单元(RSU)中建立与维护。由于 RSU 通信覆盖有限且 VMU 具有高移动性,VT 需在 RSU 间迁移以保障对 VMU 的实时无缝服务。然而,在 VT 迁移过程中,物理-虚拟同步及 VT 间的大量通信可能导致 VMU 与 VT 的身份及位置隐私泄露。本文研究了车联网元宇宙中 VT 迁移的隐私问题及相应防御。我们首先提出 VT 迁移过程中的四类具体隐私攻击,随后提出一种 VMU-VT 双假名方案与同步假名更换框架以抵御这些攻击。此外,我们基于库存理论评估了假名更换的平均隐私熵并优化了假名分发数量。数值结果表明,在所提方案下 VMU 的平均效用比均等分发方案高 33.8%,证明了我们方案的优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.00477,
  title  = {Privacy Attacks and Defenses for Digital Twin Migrations in Vehicular Metaverses},
  author = {Xiaofeng Luo and Jinbo Wen and Jiawen Kang and Jiangtian Nie and Zehui Xiong and Yang Zhang and Zhaohui Yang and Shengli Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00477},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 6 figures