支持细粒度权限控制的车联网信息安全分发研究
摘要：车联网越来越受到人们关注，而安全问题是重中之重，虽然属性基加密方法（attribute based encryption，ABE）已经能满足大部分车联网应用，但是对于属性撤销的问题，仍然是ABE实际应用中不可或缺的一部分，因此以属性及加密方法为基础，再对其细粒度访问控制方面进行研究，就不可避免的成为了当前最优的选择。如通过引入Shamir的秘密分享技术和树访问结构，能够解决效率与表达能力不足的短板；再如以单授权机构下属性基加密方案为基础，通过双线性映射和线性秘密共享方案等来进行改进，能够实现多个授权机构写作的方案，提高撤销属性效率；如通过提供一个额外的空间对撤销的属性进行存储，当用户访问存储中的数据时，算法就会根据更新的属性集运行并重新加密；再如通过动静态属性分开管理，构建组合策略树，引入解密代理对主要解密部分进行外包，车辆终端进行属性撤销和动态属性更新，解决策略树构建不够灵活、属性撤销时需全部更新的有限应用。
关键词：车载自组织网络； 可撤销的属性基加密； 基于身份的加密方案； 门限秘密共享方案； 细粒度访问控制；
一、文献综述
引言：近年来，随着互联网、物联网、云计算等新兴技术的发展和普及，一种新型的Ad Hoc网络应用，即车载自组织网络（vehicular ad hoc network，VANET）（也称车联网）越来越受到人们的关注。车联网由感知层、网络层和应用层组成，当车辆行驶到某个环境中，通过感知层获取环境和行车状态等信息，然后由网络层实现车与车、车与人和车与应用平台等进行交互，最后分析获取交通、商务等信息，已逐渐成为降低交通事故、提高交通效率和改善驾驶员驾车体验的关键技术。
与此同时，车联网中的信息安全问题也逐渐成为阻碍其发展的重要原因。为保证数据安全，应用信息发布者（application service provider，ASP）将数据发布到云存储平台（cloud storage provider，CSP）时通常采用加密的方式存储，只有被授权的用户能够访问数据内容。车联网是一种特殊的自组织网络 ，同 传 统 的 无 线 网 络 相 比 ，车 联 网 中 车 载 终端（vehicular terminal，VT）具有数量众多、高度动态性和移动性等特点，当数据分享的数量增多时，这种方案将会带来巨大的管理密钥的开销，车联网中群组构建、密钥分发和组成员管理都将是比较困难的。
Sahai等人在文献[1-2]中提出属性基加密方法（attribute based encryption，ABE），ABE是一种非常有效的面向群分享的数据访问控制方法，是基于身份的加密方案[3-4]和门限秘密共享方案[5]的发展。ABE主要包括密钥策略ABE（KP-ABE）和密文策略ABE（ciphertext-policy attribute-based encryption，CP-ABE）。CP-ABE将访问控制策略融人密文，消息的发送者按照一定的访问控制策略树对数据进行加密后传输，消息的接收者所拥有的属性集合如果满足访问控制策略树，则能够进行解密消息。CP-ABE按照用户所拥有的属性进行群组的划分，提供一种有效的群组构建方式，只有属性集合满足该群组的条件时才能够加人本群组，对接收到该群组的消息进行解密，能够有效地适应用户群组成员多变的特性，非常适合车联网应用。
相关知识：最基础的，需要知道车联网的基本模型。车联网主要由车载终端如安装有通信单元（on-boardunit，OBU）、固定节点如路边基础设施（road-side unit，RSU）和认证中心（trustedauthority，TA）这3部分组成。认证中心TA是车联网中的诚实可信的安全中心，是最高权威机构。TA主要负责车联网系统中所有的OBU和RSU的注册、身份认证以及发放证书等。OBU是车联网中的移动终端，并且具有一定的存储和计算能力。车辆在加入到车联网之前需要得到TA认证，并将注册信息存储在存储单元中，未经TA授权无法更改，同时车辆节点是在高速移动中，车载的部分属性信息是在频繁地更新中，如位置、车速和行驶方向等。路边单元RSU接入车联网同样需要获得TA认证，同时可以为OBU提供丰富的行车信息。
国内研究：在国内，有关ABE算法的研究也是百花齐放，对于ABE算法的各个领域都有涉及。目前最容易引起争论的就是可撤销的属性基加密方法，大家都持有各自的观点，也拥有各自的方法，对于哪个更优也始终没下定论，或许你这个方法比我这个方法算法效率更高，但是细粒度控制不够精准；我这个方法比你这个方法资源消耗更少，系统占用率更低，但是只针对静态属性才可以撤销而对动态属性毫无办法等。
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