面向智能网联车的信任机制及消息安全传播机制研究

The information security of intelligent connected vehicle is an important part of network space security, which plays an important role in ensuring the safe and efficient operation of intelligent vehicles. This topic focuses on the characteristics of rapid dynamic change, less opportunity of vehicle encounters and short time, and researches on the security of the Internet of vehicles and the issue of message communication. Meeting vehicle was established by using machine learning methods, such as networking application of distributed trust models and mechanisms, in a quick qualitative and quantitative model of trust relationship between the vehicle and the vehicle with active learning and independent ability to surrounding vehicles credibility; By means of knowledge reasoning and learning mechanism, the rapid certification and inspection mechanism, and establish the news filter virtual news, make the network resource is occupied by a malicious, avoid vehicle/driver be interference or misleading; Study of a new generation of communication network, and establish the fusion of message security, privacy and security transmission in the integration of new type of high efficient information dissemination mechanism, so as to realize the security of information transmission and certification; Through the simulation experiment and real environment test, the vehicle information security evaluation system is researched and established. It lays a theoretical and technical foundation for the application of intelligent connected vehicle.

智能网联车的信息安全是网络空间安全的重要组成部分，对确保智能车辆的安全、高效运行有重要的作用和意义。本课题针对网络拓扑快速动态变化、车辆相遇机会少、交互时间短等特征，围绕车联网安全及消息传播问题展开研究。借助于机器学习等方法，建立满足车联网应用要求的分布式车辆信任模型和机制，以快速定性和定量地刻画车辆间的信任关系和模型，使车辆具有主动学习和独立判周边车辆可信度的能力；借助于知识推理和学习机制，研究并建立消息的快速认证和检测机制，过滤虚假消息，使网络及道路资源不被恶意占用，避免车辆/驾驶员被干扰或误导；针对新一代的通信网络，研究并建立融合消息安全、隐私保护及消息安全传播于一体的新型高效消息传播机制，以实现消息的安全传播与认证；通过仿真实验和真实环境的测试，研究并建立车辆信息安全评估体系；为智能网联车走向应用奠定理论和技术基础。

本课题针对网络拓扑快速动态变化、车辆相遇机会少、交互时间短等特征，围绕车联网安全及消息传播的问题，从车联网应用需求的恶意行为与虚假消息检测机制；车联网隐私保护与抗攻击的可信消息传播机制；针对动态变化的通信网络，建立基于物理层密钥的安全消息传播机制；基于内容的车联网高效消息转发机制；车联网隐私保护的可信数据共享机制以及智能反射面辅助的认知无线网络安全传输机制等6个方面展开研究。.成果包括：（1）基于证据理论等方法，建立车联网的恶意行为与虚假消息检测机制；基于交通流时空相关性与时间序列分类建立车联网分布式快速精准虚假消息检测机制。（2）基于密码学理论建立车联网隐私保护与抗攻击的可信消息传播机制，提出组合群签名与群组会话密钥的匿名安全消息批量认证协议及基于短期标识的Sybil攻击防御方法。（3）针对车联网网络拓扑快速动态变化带来的安全问题，建立基于物理层密钥的安全消息传播机制；提出基于主成分分析和聚类码本的物理层密钥生成方法和基于自编码器的弱相关信道物理层密钥生成方法。（4）针对车联网在密集网络中对远距离节点的消息传输效率问题，面向不同传输需求的消息类型，设计相应的基于内容的车联网高效消息转发机制，实现消息高效传播与认证。（5）针对车联网环境中的隐私保护，建立车联网高效协作移动感知隐私保护的联邦学习机制和车联网隐私保护的可信数据共享机制，并在此基础上建立基于自适应差分隐私的车载联邦学习机制。（6）针对复杂场景下的消息传播环境问题，建立智能反射面辅助的认知无线网络安全传输机制；实现消息安全传输与能耗折中的波束成形设计、毫米波通信中鲁棒安全传输的波束成形设计、基于统计信道状态信息误差的中断约束波束成形设计等。.共发表论文13篇，其中SCI/EI论文10篇；授权发明专利2项，并成功实施许可1项；以标准秘书单位发布IEEE P2839国际标准1项；获得省部级科研奖励3项；培养研究生19名，其中硕士14名，博士5名。