用于车联网 BSM 消息的 ECQV-Schnorr 签名聚合及快速验证检错方案

BSM 消息广播是车联网通信的最主要内容, 直接影响到车辆的行驶安全, 发送车辆会对每条 BSM 计算数字签名以防范消息伪造. 相关文献指出, 车辆在 1 s 内最多会收到千余条 BSM 消息, 且验证延迟不能超过 100 ms, 现有的车载设备很难达到要求. 本文结合 ECQV 隐式证书和Schnorr 签名, 提出了一种基于车联网 SCMS (security credential management system) 证书服务体系, 用于车联网 BSM 消息的签名聚合方案, 支持聚合验证, 能够显著减小签名验证的计算消耗. 在有消息签名验证错误的情况下, 提出了一种快速检测错误签名的方法...

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Published inJournal of Cryptologic Research Vol. 10; no. 4; p. 702
Main Authors LIU Zhen-Ya, Jing-Qiang, LIN, Xu-Hua, BAO, Jian-Kuo, DONG, 刘振亚, 林璟锵, 鲍旭华, 董建阔
Format Journal Article
LanguageChinese
Published Beijing Chinese Association for Cryptologic Research, Journal of Cryptologic Research 01.01.2023
Subjects
Computational efficiency
Computing costs
Cost analysis
Digital signatures
Error detection
Group dynamics
Internet of Vehicles
Iterative methods
Messages
Vehicles
Verification
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ISSN2097-4116
DOI10.13868/j.cnki.jcr.000621

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Summary:BSM 消息广播是车联网通信的最主要内容, 直接影响到车辆的行驶安全, 发送车辆会对每条 BSM 计算数字签名以防范消息伪造. 相关文献指出, 车辆在 1 s 内最多会收到千余条 BSM 消息, 且验证延迟不能超过 100 ms, 现有的车载设备很难达到要求. 本文结合 ECQV 隐式证书和Schnorr 签名, 提出了一种基于车联网 SCMS (security credential management system) 证书服务体系, 用于车联网 BSM 消息的签名聚合方案, 支持聚合验证, 能够显著减小签名验证的计算消耗. 在有消息签名验证错误的情况下, 提出了一种快速检测错误签名的方法: 首先将待验证的 BSM 消息根据发送车辆证书的 CA 进行分组, 对每一个分组进行分组验证, 每一轮分组验证将待验证的消息分为 θ 组, 逐组地聚合验证, 检测到验证错误的分组, 然后再对其进行新一轮迭代分组验证, 直至检测到验证出错的消息. 讨论了使验证计算消耗最小的最优分组数, 并根据验证车辆的不同预计算配置, 分别分析了最优分组数和计算消耗. 所提方案的计算消耗显著优于逐一验证的检错方法.
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SourceType-Scholarly Journals-1
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ISSN:2097-4116
DOI:10.13868/j.cnki.jcr.000621