车载网和车载云中信息安全与隐私保护关键技术研究

As one of the most important component of smart city, vehicular ad hoc network provides new technology for intelligent transport management. Vehicular cloud, the integration of vehicular ad hoc network and cloud computing, will come up with new methods for fast magnanimity data processing in intelligent transport system. This project is based on applicant's research results published on IEEE TVT, ESORICS etc. with regard to the security and privacy problems in vehicular ad hoc networks and cloud computing, deepens and improves the confidential communication technologies published on IEEE/ACM TON and ASIACRYPT, designs secure and privacy-preserving systems for various of environments in vehicular ad hoc network and vehicular cloud, which are used to achieve secure and efficient information transmission, and guarantee vehicle privacy and digital forensics of anonymous vehicles in vehicular ad hoc network and vehicular cloud. This project proposes aggregate group signatures, hierarchical identity-based leakage-resilient aggregate signatures and technology to construct confidential communication areas without trusted dealer for the first time, which are used to solve the problems of batch verification of massive signatures, conflicting between data sharing and privacy preservation, minimize the system overhead caused by using security mechanisms. This project will enrich the fundamental theories of cryptography, innovate technologies and methods of information security and privacy preservation for vehicular ad hoc network and vehicular cloud, and improve safety and reliability of intelligent transport.

车载网作为智慧城市的重要组成，为道路交通智能化管理提供了新的技术手段。车载网与云计算融合形成的车载云将为智能交通中海量数据快速处理提供新思路。本项目以申请人在IEEE TVT、ESORICS上关于车载网和云计算安全与隐私问题的研究为基础，深化和完善申请人在IEEE/ACM TON、ASIACRYPT等上提出的保密通信技术，设计适用于车载网和车载云的信息安全与隐私保护系统，以实现车载网和车载云中信息的安全与高效传输并为车辆隐私信息保护及对匿名车辆的数字取证提供可靠的技术保障。项目首次提出聚合群签名、分级的基于身份的抗泄露攻击聚合签名、无可信中心控制的保密通信区建立技术，用于解决车载网和车载云中签名大批量并发验证问题、数据共享与隐私保护之间的冲突问题，并最小化安全功能造成的系统额外开销。该研究将丰富密码学基础理论，创新车载网和车载云中信息安全与隐私保护的技术和方法，使智能交通更加安全可靠。

智能交通是智慧城市建设的重要构成部分。而车载网是智能交通的核心和纽带。车载网旨在保证车辆的安全驾驶，实现有效的交通管理。车载云的建立使得车载网中具有充足计算、存储和传感能力的车辆成为云环境中的候选节点，为车载网和智慧城市中海量数据处理、存储等提供新思路。车载网及车载云对提高我国汽车产业的核心竞争力，促进智慧城市的建设发展具有重大战略意义。然而要使它们被广泛接受及推广，其中的信息安全与隐私保护问题能否被有效解决起着关键作用。.本项目以车载网及车载云中通信信息的安全与车辆隐私为背景，针对车载网和车载云中若干信息安全与隐私保护问题，设计可用于解决车载网和车载云中信息安全与隐私保护问题的新密码学理论，创新车载网和车载云中信息安全与隐私保护的技术和方法，设计了高效的车载网和车载云信息安全与隐私保护系统，使智能交通更加安全可靠。本项目解决了车载网和车载云中签名大批量并发验证问题、数据共享与隐私保护之间的冲突问题，实现车辆高密度环境下数据的实时验证和响应、立体交通环境下车辆间信息安全与隐私保护的通信、面向增值服务应用中的匿名认证与密钥管理、保密通信区的建立、车载云中的资源安全分配与数据安全收集等。课题组的研究成果为车载网和车载云的实际应用提供理论依据和技术支撑。课题组的研究成果得到了国内外著名课题组的关注，被同行推广应用至物联网、云计算、移动计算等相关领域。.本项目达到了预期的研究目标，形成了较为系统、深入和具有原创性的研究成果。部分成果在国内外学术界产生了重要影响。课题组成员在IEEE TIFS、IEEE TC、IEEE TDSC、IEEE TITS等高水平期刊和会议共计发表学术论文25篇，其中ESI高被引论文两篇，5篇发表在CCF A类期刊，7篇发表在中科院一区期刊，SCI检索16篇；申请专利10项，授权5项；培养研究生毕业15名；顺利完成了本项目的各预期研究成果及其考核指标。