智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)雙向認(rèn)證架構(gòu)研究

葉墩輝 程航 何電明

摘要：隨著城市智能交通系統(tǒng)和交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩员貙⒊蔀樾枰匾暤膯栴}。視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在采集和傳輸過程中可能受到篡改、泄露、竊聽等安全威脅，研究一種提高交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性的方法能夠有效解決這一問題。文章提出了一種基于可信模塊的雙向安全認(rèn)證架構(gòu)，不僅解決了用戶和終端的身份認(rèn)證，而且認(rèn)證了服務(wù)器端的身份，有效提高了視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全性。

關(guān)鍵詞：智能交通；視頻監(jiān)控：雙向安全認(rèn)證

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，簡(jiǎn)稱ITS）是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成而建立的一種高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。作為公共安全資源的交通視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，其采集和傳輸?shù)陌踩院涂尚哦仍絹碓綖槿藗兯匾暎脖貙⒊蔀榻煌ㄒ曨l監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造的重要方面。

1 網(wǎng)絡(luò)接入產(chǎn)品現(xiàn)狀

目前市場(chǎng)流行的接入認(rèn)證技術(shù)主要有3類：PPPoE認(rèn)證、Web/Portal認(rèn)證、802. IX認(rèn)證，以上方式均只針對(duì)用戶身份（密碼、指紋、Ukey、身份卡等）進(jìn)行驗(yàn)證，但針對(duì)接入的終端設(shè)備身份無法認(rèn)證。針對(duì)這種情況，本文研發(fā)了可信接入系統(tǒng)軟件。本系統(tǒng)利用TCM系統(tǒng)的特點(diǎn)，將TCM作為終端識(shí)別的身份標(biāo)識(shí)物，通過與已有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)可信網(wǎng)絡(luò)與可信終端，基本解決了可信接入的問題。可信模塊組織架構(gòu)如圖l所示。

傳統(tǒng)認(rèn)證多使用的是軟加密的方法即通過用戶名和密碼的方式，這種方式很容易被破解，而且只存在單向認(rèn)證，很容易被不法分子盜取用戶名和密碼。基于可信模塊的加密方法在軟加密的基礎(chǔ)上增加了硬件加密，同時(shí)必須雙向認(rèn)證成功才能進(jìn)行下一步的操作，從根本上解決了問題。

2 雙向認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)方法

用戶使用訪問設(shè)備（Visitorial Device，VD）對(duì)視頻監(jiān)控設(shè)備（Video Surveillance Device，VSD）進(jìn)行訪問獲取視頻資源前，VD與VSD之間要進(jìn)行雙向身份認(rèn)證，具體方法如下：VD和VSD上均插有硬件安全認(rèn)證模塊（Ukey），Ukey由隨機(jī)數(shù)生成程序、RSA加解密程序以及RSA私鑰和RSA公鑰組成；VD使用Ukey生成隨機(jī)數(shù)并用服務(wù)器端的RSA公鑰將隨機(jī)數(shù)加密后發(fā)送給VSD，VSD用自身的RSA私鑰，即服務(wù)器端的RSA私鑰解密后，VSD在數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取對(duì)應(yīng)客戶端的RSA私鑰，再用RSA私鑰簽名發(fā)回給VD，VD用自身的RSA公鑰解密后判斷是否為原隨機(jī)數(shù)；VSD采用同樣的方法對(duì)VD進(jìn)行認(rèn)證。此方法操作簡(jiǎn)單，易于開發(fā)，安全系數(shù)高，模塊成本低廉，并能廣泛應(yīng)用于其他系統(tǒng)。雙向認(rèn)證架構(gòu)如圖2所示。

3 可信接入系統(tǒng)的特點(diǎn)

可信接入系統(tǒng)依賴TCM芯片，通過軟硬件結(jié)合的方式進(jìn)行身份識(shí)別，有效防止非法設(shè)備的內(nèi)聯(lián)，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：

高度安全，密碼算法硬件實(shí)現(xiàn)，算法強(qiáng)度高，不易破解；部署簡(jiǎn)單，無需變更網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌挥绊懢W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能；雙重認(rèn)證，同時(shí)要求用戶身份和設(shè)備身份雙重認(rèn)證；操作方便，客戶端遵循用戶日常操作習(xí)慣，界面簡(jiǎn)潔；全程管理，事前驗(yàn)證，事中記錄，事后審計(jì)，全程保證用戶網(wǎng)絡(luò)安全。

4 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使得智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)在用戶對(duì)視頻資源的訪問和操作等安全性方面提出了更高的安全性要求，本文提出的雙向認(rèn)證架構(gòu)不僅彌補(bǔ)了現(xiàn)有認(rèn)證方法的不足，還將有效提高交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸和訪問調(diào)用的安全性，對(duì)于保障和推動(dòng)智能交通系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展具有重要意義。