5G時代車聯(lián)網(wǎng)安全的隱私問題研究

瞿偉凱 王曉晨 袁朋

摘 要：盡管車聯(lián)網(wǎng)對于汽車控制系統(tǒng)起到了非常重要的信息數(shù)據(jù)傳輸作用，尤其是在5G時代到來之際，車聯(lián)網(wǎng)的作用更加明顯，其實現(xiàn)的信息數(shù)據(jù)共享為更多車主提供優(yōu)質(zhì)無線通信服務。但也因為車聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡環(huán)境的連接導致其可能會出現(xiàn)隱私安全受到威脅的問題。車主在車聯(lián)網(wǎng)上所進行的身份認證可能會遭受到不良分子的攻擊，最終導致隱私信息暴露。本文就5G時代的車聯(lián)網(wǎng)安全隱私問題展開研究，先交代車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡原理，然后介紹隱私問題解決方案。

關鍵詞：5G時代;車聯(lián)網(wǎng);安全隱私

5G技術對于數(shù)據(jù)傳輸速度的提升，導致車聯(lián)網(wǎng)的開放程度增大，其安全和隱私問題越來越明顯。車聯(lián)網(wǎng)本身就是5G技術應用的主要領域之一，在人們的意識當中物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展意味著數(shù)字革命的開始，不同的設備在網(wǎng)絡當中分享數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)部門每天都要接收不同類別的大量數(shù)據(jù)，其更加需要重視安全因素問題，并且做好隱私保護設計。車聯(lián)網(wǎng)是建立在物聯(lián)網(wǎng)的基礎之上，以捕獲數(shù)據(jù)的方式來為車主提供更幼稚的通信服務，但車聯(lián)網(wǎng)需要尋找個人隱私與數(shù)字經(jīng)濟的平衡，并設定保護隱私的解決方案。

1 車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡原理

車聯(lián)網(wǎng)是一種自組網(wǎng)，其具備無線分布結(jié)構(gòu)，且注重自組織和資管理，能夠通過快速移動的方式來搭載車輛的通信網(wǎng)絡和交通信息系統(tǒng)。在車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)當中，其將會在特定的范圍內(nèi)交流和交換車輛的信息，包含了車輛的速度、車輛的位置以及車輛所行使的路段路況等，在自主連接的情況下，車輛自組移動網(wǎng)絡形成，為汽車駕駛提供便捷的信息服務。

車聯(lián)網(wǎng)所組成的通信系統(tǒng)主要包含三個部分，其分別是路旁單元、車載單元以及5G通信協(xié)議。將車載單元放在正在行駛的車輛當中，就如同是一個移動撞斷，其能夠?qū)崿F(xiàn)和其他移動終端的通信，盡管終端的頻率以及具體的通信方式可能存在差異，但車載單元依然能夠達成即時通信的目的[1]。但需要強調(diào)的是，車載單元需要與嵌入式處理單元結(jié)合在一起，如此其所具備的信息處理能力才會更強。

路旁單元是汽車在道路上行駛時接收信息的關鍵，在車聯(lián)網(wǎng)的雷達范圍之內(nèi)能夠無線接入車載單元。而事實上，車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡被分為兩個層次，上面層次主要是服務器以及路旁單元，其中的服務器將會傳輸安全協(xié)議，并且服務器會以安全協(xié)議的方式來和路旁單元練習在一起[2]。而服務器也將為路旁單元提供車輛行駛所需要的數(shù)據(jù)，路旁單元將負責把數(shù)據(jù)傳遞給下個網(wǎng)絡層次。

2 車聯(lián)網(wǎng)的ITS分布式隱私解決方案

雖然車聯(lián)網(wǎng)能夠幫助汽車傳輸信息，但因為信息通信技術的轉(zhuǎn)變，促使車聯(lián)網(wǎng)的傳輸速度增強，其所面臨的信息環(huán)境也更加復雜。而在汽車采用車聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)即時通信時，必然要獲取其他車輛的個人信息情況。但肆意獲取信息又會對其他車輛的安全隱私帶來威脅，因此，車聯(lián)網(wǎng)需要尋找合適的方案來保持信息獲取與隱私安全之間的平衡[3]。ITS是一種智能傳輸系統(tǒng)，其具備分布式的特點，在該系統(tǒng)當中通過分布式的密鑰管理，能夠有效強化車聯(lián)網(wǎng)的隱私安全管理。

如圖1所示是一種隱私解決方案，該種方案主要是通過證書以及假名機制來達成的。根CA將會為認證機構(gòu)以及招聘機構(gòu)來辦法對應的根證書，此時的招聘機構(gòu)也將為用戶辦法用戶證書，而認證機構(gòu)則將為用戶進行匿名授權并頒布授權證書。

在ITS智能傳輸系統(tǒng)當中，其所發(fā)送的安全消息主要是以廣播的方式來完成的，而各個ITS站之間所建立的可信關系需要經(jīng)過驗證，且該節(jié)點也可以繼續(xù)拓展。因此，在注冊ITS的時候，需要委托可信任的第三方來進行授權服務。而所謂的可信任的第三方包含了兩類認證機構(gòu)CA以及注冊機構(gòu)EA，至需要經(jīng)過一個驗證，就能夠明確ITS是否可以被信任，并且將會給ITS頒發(fā)臨時的身份標識，并以此來證明ITS的身份。在ITS分布式網(wǎng)絡當中，注冊機構(gòu)通過假名的方式來為網(wǎng)絡提供長期的等級證書，而權威機構(gòu)則能夠為網(wǎng)絡一共多個假名并且為其頒布短期的授權證書。該操作主要用于ITS發(fā)布安全消息。

根據(jù)ITS的網(wǎng)絡安全分布模型，構(gòu)建如圖2所示的分區(qū)設計，從圖中信息可以了解到，區(qū)域1當中的發(fā)送者和接收者將會完成多播數(shù)據(jù)處理。而在區(qū)域2當中的控制器，將主要負責密鑰管理，區(qū)域3中的服務器主要用于多播安全策略管理。此時在密鑰的不斷更新和計算下，ITS分布式模型能夠?qū)ふ野踩[私的平衡點，并通過單一區(qū)域加密或者是多個區(qū)域加密的方式來確保用戶的隱私安全。

3 結(jié)束語

在5G時代到來的情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率更高且速度更快，原本車聯(lián)網(wǎng)當中所存在的延時性問題也有所改善。而在該種技術基礎支持下，車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)非常適合無人駕駛汽車。但隨著車聯(lián)網(wǎng)的應用，其中所包含的安全和隱私問題逐漸暴漏出來，對用戶的信息安全造成明顯影響。本文設計ITS通信分布式方案來解決車聯(lián)網(wǎng)的安全隱私保護問題，在授權證書、假名以及密鑰管理的情況下有效保護用戶的隱私安全。

參考文獻：

[1]顧文琰.5G時代車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)[J].科技視界，2019（19）.

[2]李永鈞.5G商用時代的車聯(lián)網(wǎng)革命[J].汽車與配件，2019（16）：44-45.

[3]李文強.車聯(lián)網(wǎng)安全通信中的隱私保護研究[J].數(shù)碼世界，2019，000（002）：25.