车载命名数据网络数据转发的安全和隐私保护研究

The information service-centered Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs), will become a trend in the Intelligent Transportation System. Owing to the application of Named Data Networking (NDN) into VANETS, Vehicular Named Data Networking (VNDN) has emerged for efficient data forwarding and sharing through the data cache among vehicles. Based on the data forwarding of VNDN, this project systematically studies the secure and privacy-preserving requirements from the aspects of location privacy, interest privacy and access control. We first study the data forwarding strategy based on geo-location, and design the location privacy -preserving scheme by constructing the group. Then, we adopt the obfuscation strategy to hide the sensitive interest in order to protect the interest privacy. Finally, we achieve the distributed off-line access control by designing a lightweight proxy re-encryption scheme. Moreover, we propose a incentive strategy to guarantee the utility of NDN in VANETs. The research results will provide a theoretical basis for the efficient and secure data forwarding in VNDN.

以信息服务为中心的车载自组织网络(VANETs)，是智能交通发展的趋势。将以内容为中心的命名数据网络( NDN) 应用于车载自组织网络中，利用车辆之间的缓存数据，来实现高效的数据转发和共享，从而产生了车载命名数据网络( VNDN)。本项目以车载命名数据网络的数据转发为背景，从位置隐私、兴趣隐私和访问控制等方面，系统地研究该网络下数据转发的安全和隐私保护需求，并给出一套可行、高效的解决方案。首先，我们对基于地理位置的转发策略进行研究，通过构建群组的方式来设计位置隐私保护方案；其次，通过混淆策略来隐藏敏感兴趣，以实现兴趣隐私保护；最后，通过设计轻量级的代理重加密方案，来实现分布式离线的访问控制，并在此基础上，提出激励策略以保证车载命名数据网络的良好运行。所得研究成果将为车载命名数据网络实现高效安全、隐私保护的数据转发提供理论依据。

本项目以车载命名数据网络的数据转发为背景，从位置隐私、兴趣隐私和访问控制等方面，系统地研究该网络下数据转发的安全和隐私保护需求，并给出一套可行、高效的解决方案。首先将基于地址位置的路由引入其中，以便更好的发挥数据缓存对网络的性能提升；其次，通过混淆策略来隐藏敏感兴趣，以实现兴趣隐私保护；最后，通过设计轻量级的代理重加密方案，来实现分布式离线的访问控制，并在此基础上，提出激励策略以保证车载命名数据网络的良好运行。安全分析和性能分析表明，所提解决方案能够适应大规模车联网数据分享的安全和隐私保护需求，其研究成果为物联网上实现高效安全、隐私保护的数据共享提供理论依据。并以此研究为基础，推广安全和隐私保护的数据分享技术在云计算、移动医疗和区块链等相关领域的应用研究。