無人駕駛車輛信息安全如何保證？杭電團隊在車聯(lián)網(wǎng)跨域安全認證領域取得新進展

近日，杭州電子科技大學微電子研究院夏瑩杰教授團隊聯(lián)合浙江大學、杭州師范大學等科研團隊，在智能交通領域TOP期刊《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》發(fā)表題為“EPP-GAS: An Efficient and Privacy-Preserving Cross Trust-Domain Group Authentication Scheme for Vehicle Platoon Based on Blockchain”的研究論文。車輛安全認證技術是車聯(lián)網(wǎng)信息安全的基礎。該研究針對車聯(lián)網(wǎng)編隊出行場景，創(chuàng)新性地提出了基于區(qū)塊鏈架構的高效且具有隱私保護能力的跨信任域車輛群組安全認證方案EPP-GAS，為將來城市級甚至更大場景的車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛出行提供了信息安全支撐。該研究得到了浙江省自然科學基金重點項目等的資助。

基于區(qū)塊鏈的車輛編隊跨域群組認證方法

近年來，智能網(wǎng)聯(lián)車、無人駕駛等技術快速發(fā)展，“智慧的車”紛紛上路：無人快遞車、無人巡邏車、無人清掃車、自動駕駛貨運重卡等，曾經(jīng)出現(xiàn)在科幻大片里的一輛輛自動駕駛汽車已經(jīng)“駛”進了我們的生活。最近，無人駕駛乘用車也進入了實用階段。百度的“蘿卜快跑”在武漢提供了100%的全無人駕駛叫車服務，特斯拉無人駕駛出租車“Cybercab”也于近日正式亮相。

隨著“聰明的車、智慧的路、靈活的網(wǎng)、強大的云”這些車聯(lián)網(wǎng)相關技術從試點走向應用，保障它們的信息安全尤為重要。智能車輛的安全認證技術是車聯(lián)網(wǎng)信息服務的基礎，主要用于有效驗證車輛的信息，確保提供服務的安全性和可靠性。但是，當面對大范圍、城市級甚至是跨城市級的車聯(lián)網(wǎng)信息服務時，跨信任域安全認證就會面臨安全性、效率、隱私等問題。

針對上述問題，研究團隊利用區(qū)塊鏈構建可信分布式基礎設施，開展車聯(lián)網(wǎng)跨信任域安全認證研究，重點解決車輛編隊在跨域批量身份認證過程中的安全性、高效性、可信性等方面的問題。團隊設計了一種新型的擴展區(qū)塊鏈結構，將車輛編隊的認證參數(shù)編碼到BM-Tree區(qū)塊中，支持車輛編隊認證參數(shù)在多個信任域之間的共享；構建了一種針對車輛編隊批量認證的群組認證協(xié)議，在車輛動態(tài)調整以及認證失敗的情況下能夠進行高效的重認證。該協(xié)議在跨信任域群組認證效率方面平均提高了31%，通信開銷平均降低了43.9%。

在上述區(qū)塊鏈結構和認證協(xié)議的基礎上，團隊又設計了一種身份累加器的數(shù)據(jù)結構，并結合多重累加器成員證明算法，提高了跨信任域批量身份認證的效率。相關研究成果也于2024年10月發(fā)表在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 25(10): 14560-14571。

基于身份累加器的車輛編隊成員高效認證方法

上述研究成果能夠有效解決車聯(lián)網(wǎng)場景下智能車、無人車等智能駕駛移動終端的基礎安全認證問題，實現(xiàn)對大范圍移動的車輛群體的高效、可信、具有隱私保護的技術支撐，為無人駕駛出租車（RoboTaxi）、自動駕駛貨車編隊出行以及無人機/車輛空地一體協(xié)同應用等各種智能駕駛場景提供安全保障，已成功應用于蘇州高鐵新城車聯(lián)網(wǎng)試點項目中。

成果應用于蘇州高鐵新城智能網(wǎng)聯(lián)云控平臺

目前，夏瑩杰教授團隊的研究成果已通過交通信息服務系統(tǒng)、交通智能管控系統(tǒng)等產(chǎn)品進行落地轉化，服務全國近100個城市，實現(xiàn)了理論研究—科技產(chǎn)品—技術服務的科研閉環(huán)。未來，研究團隊將在車聯(lián)網(wǎng)的軟硬協(xié)同安全保護技術等方面進一步開展研究，為智能駕駛、無人機與車輛空地一體等領域貢獻更多科技力量。