基于压缩型Bloom Filter检测VANET恶意节点的算法研究.docVIP

  基于压缩型 Bloom Filter 检测 VANET 恶意 节点的算法研究# 张智勇，马建庆** 5 10 （复旦大学计算机科学技术学院，上海 200433） 摘要：VANET 因隐私考虑，通常设计基于伪名 ID 的各类通讯机制。而采用伪名又会引进 另外一个安全问题：当车辆节点利用变换伪名进行恶意行为时，其他正常节点难以检测锁定 该恶意节点。本文设计了一种压缩型 Bloom Filter 算法，可用于在基于伪名的 VANET 恶意 节点检测过程中车辆节点对恶意节点的快速有效检测和判别。分析表明，该检测机制能够有 效减少在检测恶意节点伪名过程中伪名集合存储的数据量(data size)、减少节点更新数据时 每次交换的信息量(information content)，检测成功率高，且该机制更适合 VANET 节点通讯 时间短，实时性要求高的特点。 关键词：车载 Ad Hoc 网络; 安全; 检测; Bloom Filter; 恶意节点 中图分类号：TP393.1 15 Bloom Filter Based Detection Algorithm of Malicious Node in VANETs ZHANG ZHIYONG, MA JIANQING (School of Computer Science, Fudan University) 20 25 Abstract: Considering the privacy of VANET, vehicular node usually use the pseudo ID based communication mechanism . However, another secure problems happen because of using the pseudo ID in VANET: The vehicular node can make malicious behaviors by changing instantly pseudo ID to avoid being detected. This paper designed an algorithm using compressed bloom filter, to realize detection and distinguishing of malicious node in the process of detection of malicious node in VANETs based on pseudonym. The algorithm could effectively reduce data size of pseudonym set during detection of malicious data and exchanging information content in data updating process, making the mechanism suitable for VANET node‘s short communication time and high requirement of real-time. Key words: VANET; Security; Detection; Bloom Filter; Malicious Node 30 0 引言 近年来，随着 Ad Hoc 网络和智能交通的发展，VANET 研究成为了一个网络领域的研 究热点。VANET 的部署为车辆提供了相互通信的能力，在事故预警、保障交通安全以及为 用户提供舒适的驾驶环境等方面起到了巨大作用[1]。 35 40 隐私性是 VANET 的基本安全需求，为避免通过解析车辆发送的报文获得用户 ID 来跟 踪用户或定位车辆，VANET 引入了伪名机制[2][3][4]，移动车辆节点可以通过不断更换伪 名防止被跟踪的潜在威胁。到目前为止，伪名机制是比较适合保护 VANET 隐私的一种有效 手段。 同时，VANET 的安全问题也得到越来越多的关注。恶意节点可以利用节点间的相互通 信对其他节点进行攻击和欺骗，比如通过向网络中发布虚假位置信息来扰乱路由，通过篡改 基金项目：博士点基金（200802461147） 作者简介：张智勇，男，硕士生研究生，网络，安全 通信联系人：马建庆（1974.10），男，讲师，网络与通信，安全. E-mail: jqma@fudan.edu.cn -1-   报文信息或插入虚假报文进行基于位置的攻击，造成车辆定位失效；肇事车辆节点通过伪名 篡改或提供虚假位置信息，或采用回放攻击，发出以前的虚假位置信息报文，给权威机构追 查认定事故责任及电子举证