車載自組織網絡中安全問題的研究

車載自組織網絡中安全問題的研究

車載自組織網絡（VANET）是自組織網絡中的一種特殊應用，其特點是不需要基礎設施且通信實體可以不同的加速度移動，這對建立可靠的點對點通信路徑以及有效的數據傳輸產生影響。因此，VANET會面臨很多網絡問題以及安全挑戰。本文詳細介紹了網絡安全的特征、面臨的挑戰，以及外界對VANET的侵襲，并對不同網絡層級的安全侵襲進行了分類。

應用層處理車輛數據。當外界侵襲應用層時，侵襲者可以操縱應用獲取或者分析車輛的特定信息（位置、加速度、數據包丟失率等），這些會使得惡意車輛探測得到可信任車輛未來的駕駛行為。

傳輸層關乎到的網絡安全問題包括消息認證、數據點對點加密通信、延遲問題以及數據包沖突與丟失。VANET中的傳輸層應使用因特網模型中的TCP協議，從而實現點對點連接。

在VANET中，網絡拓撲結構由于車輛的運動而呈現動態變化，因此維護VANET中某一車輛的路由是面臨的一項巨大挑戰。通信車輛在建立一個最優和高效的路由時會廣播信息，該信息會很容易地被傳輸到其它車輛上。在路由過程中，任何侵襲都會造成通信和整個網絡的癱瘓，因此網絡層的安全在VANET中扮演一個非常重要的角色。

鏈路層的侵襲會中斷該層中協議之間的合作。IEEE 802.11媒體訪問控制協議采用分布式爭議解決機制，該機制基于兩種不同的協調功能。一種是分布式協調功能（DCF），該功能是實現完整的分布式訪問協議；另外一種是中心訪問協議功能，也稱作點協調功能（PCF）。為了解決多個無線主機通道間的沖突，DCF采用帶有沖突檢測功能的載波監聽多路訪問。

VANET的物理層常會發生安全侵襲的問題，如竊聽、干預、拒絕服務以及網絡堵塞，對其進行解決的方法是實現車輛之間的可靠信息連接，已有學者在VANET網絡中的單方向和全方位傳輸中采用了可靠媒體訪問控制協議。研發了批處理多播媒體訪問控制協議（BMMM），該協議可以通過廣播傳輸中的控制幀來減少多播傳輸中的沖突問題。

刊名：Alexandria Engineering Journal（英）

刊期：2015年第4期

作者：Bassem Mokhtar

編譯：王陽