车载自组织网络中安全问题的研究

车载自组织网络中安全问题的研究

车载自组织网络（VANET）是自组织网络中的一种特殊应用，其特点是不需要基础设施且通信实体可以不同的加速度移动，这对建立可靠的点对点通信路径以及有效的数据传输产生影响。因此，VANET会面临很多网络问题以及安全挑战。本文详细介绍了网络安全的特征、面临的挑战，以及外界对VANET的侵袭，并对不同网络层级的安全侵袭进行了分类。

应用层处理车辆数据。当外界侵袭应用层时，侵袭者可以操纵应用获取或者分析车辆的特定信息（位置、加速度、数据包丢失率等），这些会使得恶意车辆探测得到可信任车辆未来的驾驶行为。

传输层关乎到的网络安全问题包括消息认证、数据点对点加密通信、延迟问题以及数据包冲突与丢失。VANET中的传输层应使用因特网模型中的TCP协议，从而实现点对点连接。

在VANET中，网络拓扑结构由于车辆的运动而呈现动态变化，因此维护VANET中某一车辆的路由是面临的一项巨大挑战。通信车辆在建立一个最优和高效的路由时会广播信息，该信息会很容易地被传输到其它车辆上。在路由过程中，任何侵袭都会造成通信和整个网络的瘫痪，因此网络层的安全在VANET中扮演一个非常重要的角色。

链路层的侵袭会中断该层中协议之间的合作。IEEE 802.11媒体访问控制协议采用分布式争议解决机制，该机制基于两种不同的协调功能。一种是分布式协调功能（DCF），该功能是实现完整的分布式访问协议；另外一种是中心访问协议功能，也称作点协调功能（PCF）。为了解决多个无线主机通道间的冲突，DCF采用带有冲突检测功能的载波监听多路访问。

VANET的物理层常会发生安全侵袭的问题，如窃听、干预、拒绝服务以及网络堵塞，对其进行解决的方法是实现车辆之间的可靠信息连接，已有学者在VANET网络中的单方向和全方位传输中采用了可靠媒体访问控制协议。研发了批处理多播媒体访问控制协议（BMMM），该协议可以通过广播传输中的控制帧来减少多播传输中的冲突问题。

刊名：Alexandria Engineering Journal（英）

刊期：2015年第4期

作者：Bassem Mokhtar

编译：王阳