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车路协同安全通信方法、路侧单元及车载单元

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


车路协同安全通信方法、路侧单元及车载单元

技术领域

本公开涉及移动通信与终端应用技术领域,尤其涉及一种车路协同安全通信方法、路侧单元及车载单元。

背景技术

目前的车联网车路协同安全通信技术中,车载单元(On Board Unit,OBU)一方面通过直连通信方式广播自身的安全信标消息(如位置、速度、方向等),另一方面需要接收路侧单元(Road Side Unit,RSU)和其它车载单元广播的路况或安全信标信息;路侧单元也是通过直连通信方式一方面需要收集周围车辆广播的安全信标信息来获知路况信息,另一方面也需要周期性广播路况信息给车载单元;车载单元或路侧单元在广播消息前,会对需要广播的消息内容进行证书数字签名,然后再广播出去;车载单元或路侧单元在接收广播消息时,需要对逐条消息进行证书验签。但是,该方案在高密度的城市交通场景或车辆高速移动的情况下,车载单元及路侧单元均存在处理消息的及时性压力。

因而,如何提供一种能够降低车载单元负荷压力的车路协同安全通信方法,是目前亟待解决的技术问题。

需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种车路协同安全通信方法、路侧单元及车载单元,至少在一定程度上克服相关技术中车载单元负荷压力过大的技术问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面,提供一种车路协同安全通信方法,应用于路侧单元,包括:获取所述路侧单元信号覆盖范围内一个或多个车载单元的身份信息;

根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;

接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息;

对各个车载单元返回的安全信标消息进行聚合,得到聚合安全信标消息;

为所述聚合安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的聚合安全信标信息;

将添加数字签名后的聚合安全信标信息,以广播消息的形式发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的广播消息进行验签,并在验签通过后与路侧单元通信。

在本公开的一个实施例中,根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元,包括:

根据每个车载单元的假名身份标识,为每个车载单元生成一个临时身份标识和对应的密钥信息;

将生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,其中,各个车载单元从接收到的临时身份标识中随机选取一个临时身份标识向所述路侧单元返回安全信标消息。

在本公开的一个实施例中,将生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,包括:

获取所述路侧单元的数字证书和数字签名;

将所述路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对所述路侧单元的数字证书和数字签名进行验证通过后,从接收到的临时身份标识中随机选取一个临时身份标识向所述路侧单元返回安全信标消息。

在本公开的一个实施例中,将所述路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,包括:

获取会话密钥;

使用所述会话密钥对所述路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息进行加密,得到加密信息;

将所述加密信息发送给各个车载单元。

在本公开的一个实施例中,在获取会话密钥之后,所述方法还包括:

根据会话密钥、各个车载单元的假名身份标识、临时身份标识和对应的密钥信息,建立密钥身份标识映射表。

在本公开的一个实施例中,在将所述密钥身份映射表发送给可信中心之后,所述方法还包括:

接收对车载单元的溯源请求;

根据所述溯源请求,将所述密钥身份标识映射表及各个车载单元返回的安全信标消息发送给可信中心,其中,所述可信中心从所述密钥身份标识映射表提取临时身份标识,根据提取的临时身份标识检索对应的假名身份标识、真实身份标识,将真实身份标识发送给路侧单元;

接收所述可信中心返回的车载单元的真实身份标识。

在本公开的一个实施例中,在将所述密钥身份映射表发送给可信中心之后,所述方法还包括:

向可信中心发送第一身份注册请求;

接收所述可信中心根据所述第一身份注册请求返回的所述路侧单元的数字证书和数字签名。

在本公开的一个实施例中,向可信中心发送第一身份注册请求,包括:

获取所述路侧单元与密钥锚点采用密钥协商算法生成的第一密钥;

使用所述第一密钥对所述第一身份注册请求进行加密;

将加密后的第一身份注册请求发送给可信中心,其中,所述可信中心从所述密钥锚点查询对应的第一密钥对加密后的第一身份注册请求进行解密,并返回对应的路侧单元的数字证书和数字签名。

根据本公开的另一个方面,提供一种车路协同安全通信方法,其特征在于,应用于车载单元,包括:

向路侧单元发送假名身份信息,其中,所述假名身份信息中包含:由可信中心为所述车载单元下发的假名身份标识;路侧单元根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识;

接收路侧单元为返回的临时身份标识,通过临时身份标识向路侧单元发送安全信标消息,其中,路侧单元用于对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息,并为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

接收路侧单元以广播形式返回的添加数字签名后的安全信标信息;

对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

在本公开的一个实施例中,在向路侧单元发送假名身份信息之前,所述方法还包括:

向可信中心发送第二身份注册请求;

接收所述可信中心根据所述第二身份注册请求返回的所述车载单元的数字证书、真实身份标识及假名身份标识。

根据本公开的再一个方面,提供一种路侧单元,包括:

假名身份信息获取模块,用于获取路侧单元的信号覆盖范围内一个或多个车载单元的假名身份信息,其中,所述假名身份信息中包含:由可信中心下发的假名身份标识;

临时身份标识发送模块,用于根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;

消息聚合模块,用于接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息,并对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息;

数字签名模块,用于为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

消息广播发送模块,用于将添加数字签名后的安全信标信息,以广播的形式返送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

根据本公开的又一个方面,提供一种车载单元,包括:

假名身份信息发送模块,用于向路侧单元发送假名身份信息,其中,所述假名身份信息中包含:由可信中心为所述车载单元下发的假名身份标识;路侧单元根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识;

临时身份标识接收模块,接收路侧单元为返回的临时身份标识,通过临时身份标识向路侧单元发送安全信标消息,其中,路侧单元用于对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息,并为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

消息广播接收模块,接收路侧单元以广播形式返回的添加数字签名后的安全信标信息;

验签模块,对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

本公开的实施例所提供的车路协同安全通信方法,应用于路侧单元,获取所述路侧单元信号覆盖范围内一个或多个车载单元的身份信息;根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息;对各个车载单元返回的安全信标消息进行聚合,得到聚合安全信标消息;为所述聚合安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的聚合安全信标信息;将添加数字签名后的聚合安全信标信息,以广播消息的形式发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的广播消息进行验签,并在验签通过后与路侧单元通信。本公开实施例中车载单元仅需要验签路侧单元发送的聚合安全信标信息,降低车载单元的负荷压力。

进一步地,路侧单元向可信中心发送第一身份请求,车载单元向可信中心发送第二身份注册请求;所述路侧单元接收所述可信中心根据第一身份请求返回的所述路侧单元的数字证书及数字签名;车载单元接收所述可信中心根据所述第二身份注册请求返回的所述车载单元的数字证书、真实身份标识及假名身份标识,保证数据传输的安全性。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本公开实施例中一种应用于路侧单元的车路协同安全通信方法流程图;

图2示出本公开实施例中一种分配临时身份标识流程图;

图3示出本公开实施例中一种溯源查找车载单元的真实身份标识流程图;

图4示出本公开实施例中一种路侧单元身份注册流程图;

图5示出本公开实施例中一种应用于车载单元的车路协同安全通信方法流程图;

图6示出本公开实施例中一种车载单元身份注册流程图;

图7示出本公开实施例中一种路侧单元结构框图;

图8示出本公开实施例中一种车载单元结构框图;

图9出本公开实施例中一种路侧单元初始化方法示意图;

图10本公开实施例中一种车载初始化方法示意图;

图11本公开实施例中一种车联网环境下车辆协同安全通信方法示意图;

图12本公开实施例中一种协同安全通信系统示意图;

图13本公开实施例中一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。

本公开实施例中提供了一种车路协同安全通信方法,该方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行。

图1示出本公开实施例中一种应用于路侧单元的车路协同安全通信方法流程图,如图1所示,本公开实施例中提供的应用于路侧单元的车路协同安全通信方法包括如下步骤:

步骤S102,获取路侧单元信号覆盖范围内一个或多个车载单元的身份信息;

步骤S104,根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;

步骤S106,接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息;

步骤S108,对各个车载单元返回的安全信标消息进行聚合,得到聚合安全信标消息;

步骤S110,为聚合安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的聚合安全信标信息;

步骤S112,将添加数字签名后的聚合安全信标信息,以广播消息的形式发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的广播消息进行验签,并在验签通过后与路侧单元通信。

需要说明的是,上述步骤S102~S112提供的方案,可以在路侧单元中执行,路侧单元获取其信号覆盖范围内一个或多个车载单元的身份信息;根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息;对各个车载单元返回的安全信标消息进行聚合,得到聚合安全信标消息;为聚合安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的聚合安全信标信息;将添加数字签名后的聚合安全信标信息,以广播消息的形式发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的广播消息进行验签,并在验签通过后与路侧单元通信。

进一步地,在本公开的一个实施例中,如图2所示,根据每个车载单元的身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元,包括:

步骤S202,根据每个车载单元的假名身份标识,为每个车载单元生成一个临时身份标识和对应的密钥信息;

步骤S204,将生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,其中,各个车载单元从接收到的临时身份标识中随机选取一个临时身份标识向路侧单元返回安全信标消息。

通过上述实施例,保证路侧单元接收车载单元返回的安全信标信息的加密性及安全性。

在本公开的一个实施例中,上述步骤S204可以通过如下步骤来实现:获取路侧单元的数字证书和数字签名;将路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,其中,各个车载单元对路侧单元的数字证书和数字签名进行验证通过后,从接收到的临时身份标识中随机选取一个临时身份标识向路侧单元返回安全信标消息。

需要说明的是,安全信标消息包括临时身份标识、车辆安全信息、防抵赖消息、消息认证码;车辆安全信息通会话密钥进行加密。

在本公开的一个实施例中,将路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息发送给各个车载单元,包括:获取会话密钥;使用会话密钥对路侧单元的数字证书、数字签名、生成的各个临时身份标识和对应的密钥信息进行加密,得到加密信息;将加密信息发送给各个车载单元;通过上述实施例,保证路侧单元发送信息的安全性。

在本公开的一个实施例中,在获取会话密钥之后,方法还包括:根据会话密钥、各个车载单元的假名身份标识、临时身份标识和对应的密钥信息,建立密钥身份标识映射表;通过上述实施例,快速查询密钥及身份标识的相关信息。

在本公开的一个实施例中,如图3所示,在将密钥身份映射表发送给可信中心之后,方法还包括:

步骤S302,接收对车载单元的溯源请求;

步骤S304,根据溯源请求,将密钥身份标识映射表及各个车载单元返回的安全信标消息发送给可信中心,其中,可信中心从密钥身份标识映射表提取临时身份标识,根据提取的临时身份标识检索对应的假名身份标识、真实身份标识,将真实身份标识发送给路侧单元;

通过上述实施例,便于溯源查找车载单元的真实身份标识;需要说明的是,可信中心为车载单元生成真实身份标识、假名身份标识;密钥身份标识映射表中包括各个车载单元的假名身份标识、临时身份标识和对应的密钥信息;可信中心从密钥身份标识映射表提取临时身份标识,获取假名身份标识,通过假名身份标识查找到对应车载单元的真实身份标识,将真实身份标识发送给路侧单元。

步骤S306,接收可信中心返回的车载单元的真实身份标识。

在本公开的一个实施例中,如图4所示,在将密钥身份映射表发送给可信中心之后,方法还包括:

步骤S402,向可信中心发送第一身份注册请求;

步骤S404,接收可信中心根据第一身份注册请求返回的路侧单元的数字证书和数字签名。

通过上述实施例,便于对路侧单元进行身份注册,提高安全性。

在本公开的一个实施例中,上述步骤S402可以通过如下步骤来实现:获取路侧单元与密钥锚点采用密钥协商算法生成的第一密钥;使用第一密钥对第一身份注册请求进行加密;将加密后的第一身份注册请求发送给可信中心,其中,可信中心从密钥锚点查询对应的第一密钥对加密后的第一身份注册请求进行解密,并返回对应的路侧单元的数字证书和数字签名。

需要说明的是,路侧单元与密钥锚点进行密钥协商,采用密钥协商算法分别生成第一密钥及本次密钥协商标识;向可信中心发送经第一密钥加密的用户永久标识符及本次密钥协商标识,其中,可信中心接收经第一密钥加密的用户永久标识符及本次密钥协商标识并发送至密钥锚点,密钥锚点接收本次的密钥协商标识,根据本次密钥协商标识查询对应的第一密钥,将对应的第一密钥返回给可信中心,可信中心通过对应的第一密钥解密用户永久标识符并发送至5G核心网,5G核心网验证用户永久标识的合法性将验证结果发送至可信中心,可信中心为合法的路侧单元生成路侧单元的数字证书和数字签名、路侧单元身份标识,并经过第一密钥加密后发送给路侧单元;路侧单元通过第一密钥解密路侧单元的数字证书和数字签名、路侧单元身份标识并保存。

基于同一发明构思,图5示出本公开实施例中一种应用于车载单元的车路协同安全通信方法流程图,如图5所示,本公开实施例中还提供了一种应用于车载单元的车路协同安全通信方法,如下面的实施例。

步骤S502,向路侧单元发送假名身份信息,其中,假名身份信息中包含:由可信中心为车载单元下发的假名身份标识;路侧单元根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识;

步骤S504,接收路侧单元为返回的临时身份标识,通过临时身份标识向路侧单元发送安全信标消息,其中,路侧单元用于对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息,并为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

步骤S506,接收路侧单元以广播形式返回的添加数字签名后的安全信标信息;

步骤S508,对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

在本公开的一个实施例中,如图6所示,在向路侧单元发送假名身份信息之前,方法还包括:

步骤S602,向可信中心发送第二身份注册请求;

步骤S604,接收可信中心根据第二身份注册请求返回的车载单元的数字证书、真实身份标识及假名身份标识。

通过上述实施例,便于对路侧单元进行身份注册,提高安全性;需要说明的是,车载单元与密钥锚点进行密钥协商,采用密钥协商算法分别生成第二密钥及本次密钥协商标识;向可信中心发送经第二密钥加密的用户永久标识符及本次密钥协商标识,其中,可信中心接收经第二密钥加密的用户永久标识符及本次密钥协商标识并发送至密钥锚点,密钥锚点接收本次的密钥协商标识,根据本次密钥协商标识查询对应的第二密钥,将对应的第二密钥返回给可信中心,可信中心通过对应的第二密钥解密用户永久标识符并发送至5G核心网,5G核心网验证用户永久标识的合法性将验证结果发送至可信中心,可信中心为合法的车载单元生成车载单元的数字证书和数字签名、假名身份标识、真实身份标识,并经过第二密钥加密后发送给车载单元;车载单元通过第二密钥解密车载单元的数字证书和数字签名、假名身份标识、真实身份标识并保存。

基于同一发明构思,本公开实施例中还提供了一种路侧单元及一种车载单元,如下面的实施例。由于该实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似,因此该实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施,重复之处不再赘述。

图7示出本公开实施例中一种路侧单元示意图,如图7所示,路侧单元7包括:

假名身份信息获取模块71,用于获取路侧单元的信号覆盖范围内一个或多个车载单元的假名身份信息,其中,假名身份信息中包含:由可信中心下发的假名身份标识;

临时身份标识发送模块72,用于根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识,发送给各个车载单元;

消息聚合模块73,用于接收各个车载单元通过临时身份标识返回的安全信标消息,并对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息;

数字签名模块74,用于为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

消息广播发送模块75,用于将添加数字签名后的安全信标信息,以广播的形式返送给各个车载单元,其中,各个车载单元对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

图8示出本公开实施例中一种车载单元示意图,如图8所示,车载单元8包括:

假名身份信息发送模块81,用于向路侧单元发送假名身份信息,其中,假名身份信息中包含:由可信中心为车载单元下发的假名身份标识;路侧单元根据每个车载单元的假名身份信息,为每个车载单元生成一个临时身份标识;

临时身份标识接收模块82,接收路侧单元为返回的临时身份标识,通过临时身份标识向路侧单元发送安全信标消息,其中,路侧单元用于对接收到的安全信标消息进行聚合,得到聚合后的安全信标消息,并为聚合后的安全信标消息添加数字签名,得到添加数字签名后的安全信标信息;

消息广播接收模块83,接收路侧单元以广播形式返回的添加数字签名后的安全信标信息;

验签模块84,对接收到的安全信标信息进行验签,以与路侧单元通信。

图9示出本公开实施例中一种路侧单元初始化方法示意图,如图9所示,本公开实施例中提供的路侧单元初始化方法包括如下步骤:

步骤S902,路侧单元与基于5G AKMA(5G物联网应用中认证和密钥协商)的密钥锚点进行密钥协商,采用密钥协商算法分别生成第一密钥及本次密钥协商标识;

步骤S904,路侧单元携带本次密钥协商标识及第一密钥加密的用户永久标识符,向可信中心发送第一身份注册请求;

步骤S906,可信中心携带本次密钥协商标识,向密钥锚点请求获取第一密钥;

步骤S908,密钥锚点基于本次密钥协商标识查询到对应的第一密钥,返回给可信中心;

步骤S910,可信中心通过第一密钥解密用户永久标识符,并通过5G核心网验证用户永久标识符的合法性;

步骤S912,可信中心为合法的路侧单元生成路侧单元的数字证书和数字签名、及路侧单元的公钥私钥;基于永久标识符与公钥生成路侧单元身份标识;

步骤S914,可信中心返回经第一密钥加密的路侧单元身份标识、路侧单元的数字证书和数字签名、路侧单元的公钥私钥;

步骤S916,路侧单元通过第一密钥解密路侧单元身份标识、路侧单元的数字证书和数字签名、路侧单元的公钥私钥,并保存。

图10示出本公开实施例中一种车载单元初始化方法示意图,如图10所示,本公开实施例中提供的车载单元初始化方法包括如下步骤:

步骤S1002,车载单元与基于5G AKMA的密钥锚点进行密钥协商,采用密钥协商算法分别生成第二密钥及本次密钥协商标识;

步骤S1004,车载单元携带本次密钥协商标识及第二密钥加密的用户永久标识符,向可信中心发送第二身份注册请求;

步骤S1006,可信中心携带本次密钥协商标识,向密钥锚点请求获取第二密钥;

步骤S1008,密钥锚点基于本次密钥协商标识查询到对应的第二密钥,并返回给可信中心;

步骤S1010,可信中心通过第二密钥解密用户永久标识符,并通过5G核心网验证用户永久标识符的合法性;

步骤S1012,可信中心为合法的车载单元生成车载单元的数字证书和数字签名、及车载单元的公钥私钥、真实身份标识及若干假名身份标识;

步骤S1014,可信中心返回车载单元经第二密钥加密的真实身份标识、若干假名身份标识及对应的车载单元的公钥密钥、车载单元的数字证书和数字签名;

步骤S1016,车载单元通过第二解密其真实身份标识、若干假名身份标识及及对应的车载单元的公钥密钥、车载单元的数字证书和数字签名,并保存。

图11示出本公开实施例中一种5G车联网环境下车辆协同安全通信方法示意图,如图11所示,本公开实施例中提供的5G车联网环境下车载单元初始化方法包括如下步骤:

步骤S1102,车载单元通过某个假名身份标识与路侧单元进行会话密钥的协商;

步骤S1104,必要时,路侧单元可通过可信中心验证车载单元假名身份标识的合法性;

步骤S1106,路侧单元为该车载单元的假名身份标识生成一组临时身份标识及对应的密钥;

步骤S1108,路侧单元建立包括假名身份标识、会话密钥、临时身份标识、密钥的密钥身份标识映射表;

步骤S1110,路侧单元发送通过会话密钥加密临时身份标识、密钥、路侧单元的数字证书和数字签名给车载单元;

步骤S1112,车载单元通过会话密钥解密,进一步验证路侧单元的数字证书及数字签名的合法性;

步骤S1114,车载单元随机选择一个临时身份标识发送安全信标消息给路侧单元;其中,安全信标消息包括临时身份标识、会话密钥加密的车辆安全信息、防抵赖消息及消息认证码,防抵赖消息为hash(临时身份标识、会话密钥加密的车辆安全信息、防抵赖消息、消息认证码),消息验证码为临时身份标识、会话密钥加密的车辆安全信息及防抵赖消息的消息验证码。

步骤S1116,路侧单元通过密钥验证消息验证码,然后通过会话密钥解密出车辆安全信息;

步骤S1118,路侧单元聚合多个车载单元发送的安全信标消息;

步骤S1120,路侧单元广播经数字签名的聚合安全信标消息;

步骤S1122,车载单元接收到路侧单元的广播消息,验证聚合安全信标消息的数字签名,进行后续操作处理;

步骤S1124,需要溯源时,路侧单元转发车载单元发送的安全信标消息及路侧单元内保存的车载单元的密钥身份标识映射表给可信中心;

步骤S1126,可信中心提取临时身份标识和防抵赖消息,并根据临时身份标识检索对应的假名身份标识及真实身份标识,并查出相应的公钥私钥,验证防抵赖消息;

步骤S1128,可信中心告知路侧单元,该车辆的车载单元的真实身份标识。

基于同一发明构思,本公开实施例中还提供了一种车路协同安全通信系统,如图12所示,本公开实施例中提供的车辆协同安全通信系统,包括:路侧单元7、车载单元8、可信中心9、密钥锚点11与5G核心网10

5G核心网10统一数据管理功能模块UDM101、鉴权服务功能模块AUSF102、锚功能模块SEAF103;锚功能模块SEAF103连接密钥锚点11,密钥锚点11连接车载单元8、路侧单元7及可信中心9;可信中心9连接路侧单元7、车载单元8;

路侧单元7,用于为覆盖范围内的车载单元8分配假名身份标识及会话密钥,聚合其覆盖范围内多个车载单元8发送的多个车辆安全信标消息进行封装和证书数字签名进行广播;车载单元8,用于接收路侧单元7的广播并进行验签;可信中心9,用于负责车载单元8和路侧单元7的身份注册,并验证其身份信息;为路侧单元7生成假名身份标识,及路侧单元7的数字证书和数字签名;密钥锚点11,通过与5G核心网和5G终端交互,实现密钥管理及分发功能。

所属技术领域的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图13述根据本公开的这种实施方式的电子设备1200。图13的电子设备1200仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图13,电子设备1300以通用计算设备的形式表现。电子设备1300的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元1313、上述至少一个存储单元1320、连接不同系统组件(包括存储单元1320和处理单元1313)的总线1330。

其中,存储单元存储有程序代码,程序代码可以被处理单元1313执行,使得处理单元1313执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如,处理单元1313可以执行上述方法实施例的如下步骤:……………。

存储单元1320可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)13201和/或高速缓存存储单元13202,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)13203。

存储单元1320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块13205的程序/实用工具13204,这样的程序模块13205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1330可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1300也可以与一个或多个外部设备1340(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1300交互的设备通信,和/或与使得该电子设备1300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1350进行。并且,电子设备1300还可以通过网络适配器1360与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器1360通过总线1330与电子设备1300的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备1300使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RA标识系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在终端设备上运行时,程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本公开中,计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可选地,计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

在具体实施时,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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