V2G中基于PUF的轻量级匿名认证协议

TN918.9; 针对现有车辆到电网(V2G)网络认证协议中功能不够完善、通信开销大、计算开销高等问题,提出了一种基于物理不可克隆函数(PUF)的轻量级匿名认证协议,可以抵抗机器学习建模攻击.所提协议采用哈希函数和ASCON密码算法,实现车辆、充电桩和能源提供商之间快速的三方认证与密钥协商.通过模糊提取器结合生物特征和用户密码,实现双因素验证、密码和生物特征更新功能,并通过密码学动态累加器提供有效的用户撤销策略.ROR模型和Scyther形式化验证工具证明了所提协议的安全性,非形式化安全分析表明所提协议能抵抗物理攻击、位置伪造攻击、特权内部攻击等多种安全攻击.与近几年协议的性能对比分析表明,所...

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Published in通信学报 Vol. 45; no. 10; pp. 129 - 141
Main Authors 范馨月, 刘洁, 何嘉辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆 400065 01.10.2024
Subjects
物理不可克隆函数
车辆到电网
用户撤销
vehicle-to-grid
physical unclonable function
anonymous authentication
匿名认证
轻量级
user revocation
lightweight
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ISSN1000-436X
DOI10.11959/j.issn.1000-436x.2024175

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Summary:TN918.9; 针对现有车辆到电网(V2G)网络认证协议中功能不够完善、通信开销大、计算开销高等问题,提出了一种基于物理不可克隆函数(PUF)的轻量级匿名认证协议,可以抵抗机器学习建模攻击.所提协议采用哈希函数和ASCON密码算法,实现车辆、充电桩和能源提供商之间快速的三方认证与密钥协商.通过模糊提取器结合生物特征和用户密码,实现双因素验证、密码和生物特征更新功能,并通过密码学动态累加器提供有效的用户撤销策略.ROR模型和Scyther形式化验证工具证明了所提协议的安全性,非形式化安全分析表明所提协议能抵抗物理攻击、位置伪造攻击、特权内部攻击等多种安全攻击.与近几年协议的性能对比分析表明,所提协议平均减少了约35.9%的通信开销和29.9%的计算开销,高度适用于资源有限的V2G环境.
ISSN:1000-436X
DOI:10.11959/j.issn.1000-436x.2024175