计算机应用

作者：张晓均, 王周阳, 李磊, 唐浩宇, 薛婧婷, 张新鹏

单位：1.西南石油大学 计算机与软件学院，成都 610500；2.中国石油集团 东方地球物理勘探有限责任公司，河北 涿州 072751；3.油气勘探计算机软件国家工程研究中心，河北 涿州 072751；4.中国人民解放军 32620部队，西宁 810007

关键词：智能车载网联系统,匿名认证,密钥协商,身份追踪,椭圆曲线

基金：国家自然科学基金资助项目(61902327);油气勘探开发软件国家工程研究中心开放课题(DFWT-ZYRJ-2024-JS-81);四川省自然科学基金面上项目(2025ZNSFSC0495)

智能车载网联系统是现代城市智能交通系统的核心组成部分，对于交通信息共享与安全管理至关重要。隐私保护认证是维护智能车载网联系统安全的主要手段，其中保护身份隐私以及追踪恶意节点尤为重要。现有的协议大多以匿名身份保护用户隐私，然而这些方案并未追踪匿名身份，存在恶意用户通过伪造或篡改匿名身份信息逃避交通事故追责的情况。为了解决这些安全威胁，面向智能车载网联系统，设计一种智能车载网联系统中基于椭圆曲线的高效匿名可追踪的认证密钥协商协议。具体地，当路侧的基站单元收到认证请求后，会对智能车辆签名及匿名身份进行安全验证，最终实现密钥协商的双向认证，智能车辆将保持匿名认证权限直到被智能车载网联系统撤销。该协议基于椭圆曲线的身份密码系统进行设计，从而避免计算开销较高的密码学双线性对映射操作。实验结果表明，相较于基于公钥基础设施（PKI）认证协议、基于伪身份和哈希消息认证码（HMAC）的协议、基于物理不可克隆函数（PUF）的协议、分布式智能车载网联系统协议和基于双线性对映射的协议，所提协议的通信开销最低，而所提协议的计算开销与对比协议中最低的分布式智能车载网联系统协议基本持平。安全性分析与性能评估表明，所提协议在智能车载网联系统能保护用户隐私，在匿名认证过程具备高效的计算性能，因此能够有效部署在智能交通系统中。

来源：2025年第8期

《计算机应用》期刊编辑部

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