智能交通灯系统中雾计算适用的车辆信息安全采集协议研究

近年来,随着社会的发展,车辆数目不断增加,这使得交通拥堵成为了一个全球性问题。尤其在大城市里,出行高峰时段的交通拥堵已成为社会常态。·这种问题不仅会给出行的人带来经济损失和时间延误,而且还会给我们赖以生存的环境带来污染和资源浪费。在现阶段,来自各国的科研学者们已对此问题投入了大量的精力,致力于改善交通拥堵状况,进而提高交通运输效率。设计智能交通系统的目的就是为了缓解交通拥堵并提高交通效率,而交通灯控制系统是其中的重要组成部分。智能交通灯控制系统对城市交通的影响巨大。它通常是利用智能交通系统中的无线网络和传感器对交通信息进行收集,然后利用计算服务对数据进行分析从而制定相应的信号策略。然而,这种方式因为结构特性的原因而存在着缺陷,因此使得现存的智能交通灯控制系统面临着一些挑战,例如如何避免路边传感器的大量部署,如何抵抗恶意车辆的攻击以及怎样避免单点失效等。为了能够处理这些挑战,我们提出了两个基于车载自组织网络环境的雾计算适用智能交通灯安全控制方案,它们的安全性分别依赖于基于CDH问题的谜题难度和基于哈希碰撞问题的谜题难度。本文提出的两个方案均假设以交通灯作为雾计算设备,第一个方案是近期的一个用于抵抗拒绝服务攻击方案的简单扩展。在这个方案里,由一个交通灯产生一些拥有指定难度的基于CDH问题的谜题,然后通过基于位置加密的方式将这些谜题广播给附近的车辆。我们根据雾设备的特性表明了当车辆密度很高时这个方案将会是低效的。第二个方案是更加高效的并且是对雾设备友好的。一个交通灯只需要广播一个使用位置加密的基于哈希碰撞问题的谜题给附近车辆。这样即使车辆密度很高,交通灯仍然可以高效地对车辆进行有效性验证。