车载自组织网络数据安全聚合机理与方法研究

Vehicular ad hoc networks are one of the key technology in intelligent transportation system in the future. Efficient data dissemination protocols are required by the envision applications in vehicular ad hoc networks.The project focuses on data aggregation in the process of data dissemination and researches the secure data aggregation method and mechanism for vehicular ad hoc networks. The main research contents include: the method of data filtering and extracting,the method of detecting and correcting malicious data, secure data aggregation method and the model and scheme of secure data aggregation. On the basis of modeling vehicular ad hoc networks using hypergraph theory,research the method of data filtering and extracting based on mining subgraph and extract the important data.In order to ensure the correctness of the data,research the methods of detecting and correcting malicious data based on logic reasoning. Research the adjustable structure-free hierarchy data aggregation approach using heuristic algorithm to the scale and accuracy of data aggregation.Design the security authentication scheme and combine with data aggregation approach based on universally composable security framework to protect data integrity and nonrepudiation.Propose a general security data aggregation model and evaluation criterion.Research the high efficiency data security aggregation schemes for the applications.The project will propose a set of innovation theory, technology and method of data aggregation for vehicular ad hoc network.We hope that the research results will be able to provide the theory and technology support to build scalable vehicular communication systems and do the applied research for vehicualr ad hoc networks.

车载自组织网络是未来智能交通的关键技术，有效数据分发是其应用实现的核心问题。本项目聚焦于车载自组网数据分发的数据聚合阶段，研究车载自组织网络安全数据聚合机理和方法。主要研究内容包括：数据过滤抽取方法；数据异常检测方法；数据安全聚合方法；数据安全聚合模型及机制。利用超图理论对车载自组网进行建模描述,基于子图挖掘研究数据过滤提取方法，抽取重要信息；基于逻辑推理理论研究数据异常检测方法，保证数据的正确性；基于启发式算法研究尺度可变的层次化数据聚合计算方法，利用通用可组合理论设计安全认证机制，并实现与聚合计算的融合，保证数据聚合的尺度、精度和数据的完整性和可认证性；建立通用的数据安全聚合模型及评价标准，设计面向应用的高效数据安全聚合机制。提出一套创新的车载自组织网络数据聚合理论、技术与方法。希望研究成果能够为车载自组网的大规模部署和应用研究提供理论和技术支撑。

车载自组织网络数据安全聚合的目的是提高通信带宽和改善数据分发效率。本项目针对VANET数据分发中数据聚合的安全、尺度和精度问题，重点研究过滤提取、异常检测、安全聚合和安全聚合模型等内容，建立一套创新的VANET数据安全聚合的理论、技术和方法体系。.依托本项目，项目组成员在国内外学术会议和期刊上发表学术论文12篇，录用待发表学术论文4篇，培养研究生8人，获授权国家发明专利3项，并参编英文学术著作1部，较好地完成了预定目标。.主要研究内容包括：（1）在VANET数据过滤清洗和异常检测方法方面，提出了基于RASL模型的入侵检测算法和抵抗拒绝攻击的入侵检测方法;（2）在VANET数据安全聚合方面，提出了车辆轨迹数据隐私博弈攻防模型，并建立一种粒度适中的车辆位置数据采集机制，以及一种考虑隐私保护的数据聚合机制;（3）在对VANET网络特性和数据传输研究中，分析了真实车辆行驶轨迹对车载自组织网络连通特性的影响，提出了基于方向和地理位置信息的信道分配机制和适用于车载自组网的自适应TDMA时隙分配机制;（4） 在数据分发方面，提出了一种节点密度自适应的数据分发机制和一种基于RSU部署的数据分发策略;（5）为了验证研究成果，搭建了VANET验证平台和应用服务原型系统。.本项目的研究成果能够为VANET大规模部署和应用研究提供一系列有参考借鉴意义和实际价值的研究结果和结论。