5G时代车联网安全的隐私问题研究

瞿伟凯 王晓晨 袁朋

摘 要：尽管车联网对于汽车控制系统起到了非常重要的信息数据传输作用，尤其是在5G时代到来之际，车联网的作用更加明显，其实现的信息数据共享为更多车主提供优质无线通信服务。但也因为车联网与网络环境的连接导致其可能会出现隐私安全受到威胁的问题。车主在车联网上所进行的身份认证可能会遭受到不良分子的攻击，最终导致隐私信息暴露。本文就5G时代的车联网安全隐私问题展开研究，先交代车联网的网络原理，然后介绍隐私问题解决方案。

关键词：5G时代;车联网;安全隐私

5G技术对于数据传输速度的提升，导致车联网的开放程度增大，其安全和隐私问题越来越明显。车联网本身就是5G技术应用的主要领域之一，在人们的意识当中物联网的发展意味着数字革命的开始，不同的设备在网络当中分享数据，物联网部门每天都要接收不同类别的大量数据，其更加需要重视安全因素问题，并且做好隐私保护设计。车联网是建立在物联网的基础之上，以捕获数据的方式来为车主提供更幼稚的通信服务，但车联网需要寻找个人隐私与数字经济的平衡，并设定保护隐私的解决方案。

1 车联网的网络原理

车联网是一种自组网，其具备无线分布结构，且注重自组织和资管理，能够通过快速移动的方式来搭载车辆的通信网络和交通信息系统。在车联网结构当中，其将会在特定的范围内交流和交换车辆的信息，包含了车辆的速度、车辆的位置以及车辆所行使的路段路况等，在自主连接的情况下，车辆自组移动网络形成，为汽车驾驶提供便捷的信息服务。

车联网所组成的通信系统主要包含三个部分，其分别是路旁单元、车载单元以及5G通信协议。将车载单元放在正在行驶的车辆当中，就如同是一个移动撞断，其能够实现和其他移动终端的通信，尽管终端的频率以及具体的通信方式可能存在差异，但车载单元依然能够达成即时通信的目的[1]。但需要强调的是，车载单元需要与嵌入式处理单元结合在一起，如此其所具备的信息处理能力才会更强。

路旁单元是汽车在道路上行驶时接收信息的关键，在车联网的雷达范围之内能够无线接入车载单元。而事实上，车联网的网络被分为两个层次，上面层次主要是服务器以及路旁单元，其中的服务器将会传输安全协议，并且服务器会以安全协议的方式来和路旁单元练习在一起[2]。而服务器也将为路旁单元提供车辆行驶所需要的数据，路旁单元将负责把数据传递给下个网络层次。

2 车联网的ITS分布式隐私解决方案

虽然车联网能够帮助汽车传输信息，但因为信息通信技术的转变，促使车联网的传输速度增强，其所面临的信息环境也更加复杂。而在汽车采用车联网技术实现即时通信时，必然要获取其他车辆的个人信息情况。但肆意获取信息又会对其他车辆的安全隐私带来威胁，因此，车联网需要寻找合适的方案来保持信息获取与隐私安全之间的平衡[3]。ITS是一种智能传输系统，其具备分布式的特点，在该系统当中通过分布式的密钥管理，能够有效强化车联网的隐私安全管理。

如图1所示是一种隐私解决方案，该种方案主要是通过证书以及假名机制来达成的。根CA将会为认证机构以及招聘机构来办法对应的根证书，此时的招聘机构也将为用户办法用户证书，而认证机构则将为用户进行匿名授权并颁布授权证书。

在ITS智能传输系统当中，其所发送的安全消息主要是以广播的方式来完成的，而各个ITS站之间所建立的可信关系需要经过验证，且该节点也可以继续拓展。因此，在注册ITS的时候，需要委托可信任的第三方来进行授权服务。而所谓的可信任的第三方包含了两类认证机构CA以及注册机构EA，至需要经过一个验证，就能够明确ITS是否可以被信任，并且将会给ITS頒发临时的身份标识，并以此来证明ITS的身份。在ITS分布式网络当中，注册机构通过假名的方式来为网络提供长期的等级证书，而权威机构则能够为网络一共多个假名并且为其颁布短期的授权证书。该操作主要用于ITS发布安全消息。

根据ITS的网络安全分布模型，构建如图2所示的分区设计，从图中信息可以了解到，区域1当中的发送者和接收者将会完成多播数据处理。而在区域2当中的控制器，将主要负责密钥管理，区域3中的服务器主要用于多播安全策略管理。此时在密钥的不断更新和计算下，ITS分布式模型能够寻找安全隐私的平衡点，并通过单一区域加密或者是多个区域加密的方式来确保用户的隐私安全。

3 结束语

在5G时代到来的情况下，数据传输的频率更高且速度更快，原本车联网当中所存在的延时性问题也有所改善。而在该种技术基础支持下，车联网的网络系统非常适合无人驾驶汽车。但随着车联网的应用，其中所包含的安全和隐私问题逐渐暴漏出来，对用户的信息安全造成明显影响。本文设计ITS通信分布式方案来解决车联网的安全隐私保护问题，在授权证书、假名以及密钥管理的情况下有效保护用户的隐私安全。

参考文献：

[1]顾文琰.5G时代车联网发展的机遇与挑战[J].科技视界，2019（19）.

[2]李永钧.5G商用时代的车联网革命[J].汽车与配件，2019（16）：44-45.

[3]李文强.车联网安全通信中的隐私保护研究[J].数码世界，2019，000（002）：25.