信息网络安全 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (5): 719-731.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2024.05.006
田钊1,2,3, 牛亚杰1,3, 佘维1,3,4, 刘炜1,2,3()
收稿日期:
2023-11-25
出版日期:
2024-05-10
发布日期:
2024-06-24
通讯作者:
刘炜
E-mail:wliu@zzu.edu.cn
作者简介:
田钊(1985—),男,河南,副教授,博士,CCF会员,主要研究方向为信息安全、区块链、智能交通|牛亚杰(1998—),女,河南,硕士研究生,主要研究方向为区块链、智能交通|佘维(1977—),男,湖南,教授,博士,CCF会员,主要研究方向为信息安全、区块链、隐蔽通信|刘炜(1981—),男,河南,副教授,博士,CCF会员,主要研究方向为信息安全、区块链、智慧医疗
基金资助:
TIAN Zhao1,2,3, NIU Yajie1,3, SHE Wei1,3,4, LIU Wei1,2,3()
Received:
2023-11-25
Online:
2024-05-10
Published:
2024-06-24
Contact:
LIU Wei
E-mail:wliu@zzu.edu.cn
摘要:
车联网技术的发展促使了交通信息的交互与共享,能有效提升出行效率,但车联网的开放性使得交通实体容易受到恶意车辆的攻击,会造成严重的后果。针对上述问题,文章提出了一种面向车联网的车辆节点信誉评估方法。首先,提出了一种面向车联网的车辆节点分区区块链网络;然后,通过车辆节点之间的信任和基础设施对车辆的辅助信任来计算本地信誉值,借助深度学习算法动态计算全局信誉值,进而可基于全局信誉值确定最佳的数据共享节点;最后,对存储技术进行改进,利用分区区块链存储来保证信誉值、路况信息的不被篡改和可追溯性。仿真实验结果表明,本文所提的方法在通过信誉评估确定恶意节点的准确率和召回率都优于对比方法。
中图分类号:
田钊, 牛亚杰, 佘维, 刘炜. 面向车联网的车辆节点信誉评估方法[J]. 信息网络安全, 2024, 24(5): 719-731.
TIAN Zhao, NIU Yajie, SHE Wei, LIU Wei. A Reputation Evaluation Method for Vehicle Nodes in V2X[J]. Netinfo Security, 2024, 24(5): 719-731.
表1
前馈神经网络算法输入
输入 | 描述 |
---|---|
$L{{T}_{ij}}$ | 由数据请求者${{v}_{i}}$计算的数据提供者${{v}_{j}}$的本地信誉值 |
$GT_{ij}^{t-\Delta t}$ | 数据提供者${{v}_{j}}$前一时段历史信誉值 |
$GT_{ij}^{t-2\Delta t}$ | 数据提供者${{v}_{j}}$前两个时段的历史信誉值 |
$GT_{ij}^{t-3\Delta t}$ | 数据提供者${{v}_{i}}$前三个时段的历史信誉值 |
$attac{{k}_{j}}$ | 数据提供者${{v}_{j}}$充当恶意节点累积攻击次数 |
${{x}_{i}}$ | 数据请求者${{v}_{i}}$当前横坐标 |
${{y}_{i}}$ | 数据请求者${{v}_{i}}$当前纵坐标 |
${{x}_{j}}$ | 数据提供者${{v}_{j}}$当前横坐标 |
${{y}_{j}}$ | 数据提供者${{v}_{j}}$当前纵坐标 |
${{x}_{\text{RSU}}}$ | 数据请求者${{v}_{i}}$所属RSU的横坐标 |
${{y}_{\text{RSU}}}$ | 数据请求者${{v}_{i}}$所属RSU的纵坐标 |
表2
模拟参数
参数名称 | 参数数值 |
---|---|
仿真时间/h | 12 |
车辆节点数量/个 | 300 |
恶意节点占比 | [0,50%] |
车辆节点速度/m/s | [5,20] |
车辆无线传输范围/m | [0,200] |
信任阈值$G{{T}_{th1}}$、$G{{T}_{th2}}$ | 0.5、0.8 |
权重${{\alpha }_{1}}$、${{\alpha }_{2}}$、${{\alpha }_{3}}$ | 0.5、0.4、0.1 |
权重${{\beta }_{1}}$、${{\beta }_{2}}$ | 0.3、0.7 |
权重${{\psi }_{1}}$、${{\psi }_{2}}$、${{\psi }_{3}}$ | 0.4、 0.3、0.3 |
[1] | ZHAO Junhui, HE Lin, ZHANG Danyang, et al. A TP-DDPG Algorithm Based on Cache Assistance for Task Offloading in Urban Rail Transit[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2023, 72(8): 1-11. |
[2] | LI Bohan, LIANG Ruochen, ZHU Di, et al. Blockchain-Based Trust Management Model for Location Privacy Preserving in VANET[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2021, 22(6): 3765-3775. |
[3] | ZHAO Junhui, SUN Xiaoke, MA Xiaoting, et al. Online Distributed Optimization for Energy-Efficient Computation Offloading in Air-Ground Integrated Networks[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2023, 72(4): 5110-5124. |
[4] | YANG Qing, ZHU Binghai, WU Shaoen. An Architecture of Cloud-Assisted Information Dissemination in Vehicular Networks[J]. IEEE Access, 2016, 4: 2764-2770. |
[5] | ZHANG Kuan, NI Jianbing, YANG Kan, et al. Security and Privacy in Smart City Applications: Challenges and Solutions[J]. IEEE Communications Magazine, 2017, 55(1): 122-129. |
[6] | LIU Zhiquan, HUANG Feiran, WENG Jian, et al. BTMPP: Balancing Trust Management and Privacy Preservation for Emergency Message Dissemination in Vehicular Networks[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2021, 8(7): 5386-5407. |
[7] | HUANG Fanwei, LI Qiuping, ZHAO Junhui. Trust Management Model of VANETs Based on Machine Learning and Active Detection Technology[C]// IEEE. 2022 IEEE/CIC International Conference on Communications in China (ICCC Workshops). New York: IEEE, 2022: 412-416. |
[8] | LIU Jiawei, MA Zhaofeng, WANG Shushuang, et al. Research on the Restricted Sharing Technology of Private Credit Data Based on Blockchain[J]. Netinfo Security, 2022, 22(5): 54-63. |
刘嘉微, 马兆丰, 王姝爽, 等. 基于区块链的隐私信用数据受限共享技术研究[J]. 信息网络安全, 2022, 22(5): 54-63. | |
[9] | MOLLAH M B, ZHAO Jun, NIYATO D, et al. Blockchain for the Internet of Vehicles Towards Intelligent Transportation Systems: A Survey[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2021, 8(6): 4157-4185. |
[10] | TANGADE S, MANVI S. A Survey on Attacks, Security and Trust Management Solutions in VANETs[C]// IEEE. 2013 Fourth International Conference on Computing, Communications and Networking Technologies (ICCCNT). New York: IEEE, 2013: 1-6. |
[11] | LI Qin, MALIP A, MARTIN K M, et al. A Reputation-Based Announcement Scheme for VANETs[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2012, 61(9): 4095-4108. |
[12] | CHEN Liqun, LI Qin, MARTIN K M. A Privacy-Aware Reputation-Based Announcement Scheme for VANETs[C]// IEEE. 2013 IEEE 5th International Symposium on Wireless Vehicular Communications (WIVEC). New York: IEEE, 2013: 1-13. |
[13] | HALABI T, ZULKERNINE M. Trust-Based Cooperative Game Model for Secure Collaboration in the Internet of Vehicles[C]// IEEE. 2019 IEEE International Conference on Communications (ICC). New York: IEEE, 2019: 1-6. |
[14] | ZHANG Dajun, Yu F R, YANG Ruizhe. A Machine Learning Approach for Software-Defined Vehicular Ad Hoc Networks with Trust Management[C]// IEEE. 2018 IEEE Global Communications Conference. New York: IEEE, 2018: 1-6. |
[15] | GYAWALI S, QIAN Y, HU R Q. Deep Reinforcement Learning Based Dynamic Reputation Policy in 5G Based Vehicular Communication Networks[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70(6): 6136-6146. |
[16] |
YANG Zhe, YANG Kan, LEI Lei, et al. Blockchain-Based Decentralized Trust Management in Vehicular Networks[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2019, 6(2): 1495-1505.
doi: 10.1109/JIOT.2018.2836144 |
[17] | DONG Wenbin, LI Yang, HOU Ronghui, et al. A Blockchain-Based Hierarchical Reputation Management Scheme in Vehicular Network[C]// IEEE. 2019 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM). New York: IEEE, 2019: 1-6. |
[18] | AHMED K, ANDREW M, SHI E, et al. Hawk: The Blockchain Model of Cryptography and Privacy-Preserving Smart Contracts[C]// IEEE. 2016 IEEE Symposium on Security and Privacy (SP). New York: IEEE, 2016: 839-858. |
[19] | CHEN I, BAO F, CHANG M, et al. Dynamic Trust Management for Delay Tolerant Networks and Its Application to Secure Routing[J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2014, 25(5): 1200-1210. |
[20] | MAO Ming, YI Peng, HU Tao, et al. Hierarchical Hybrid Trust Management Scheme in SDN-Enabled VANETs[J]. Mobile Information Systems, 2021, 1-12. |
[1] | 张光华, 刘亦纯, 王鹤, 胡勃宁. 基于JSMA对抗攻击的去除深度神经网络后门防御方案[J]. 信息网络安全, 2024, 24(4): 545-554. |
[2] | 石润华, 杨婧怡, 王鹏博, 刘华伟. V2G中基于区块链的在线/离线跨域身份认证方案[J]. 信息网络安全, 2024, 24(4): 587-601. |
[3] | 胡海洋, 刘畅, 王栋, 魏旭. 基于区块链的清洁能源数据溯源机制[J]. 信息网络安全, 2024, 24(4): 626-639. |
[4] | 徐子荣, 郭焱平, 闫巧. 基于特征恶意度排序的恶意软件对抗防御模型[J]. 信息网络安全, 2024, 24(4): 640-649. |
[5] | 杨志鹏, 刘代东, 袁军翼, 魏松杰. 基于自注意力机制的网络局域安全态势融合方法研究[J]. 信息网络安全, 2024, 24(3): 398-410. |
[6] | 江荣, 刘海天, 刘聪. 基于集成学习的无监督网络入侵检测方法[J]. 信息网络安全, 2024, 24(3): 411-426. |
[7] | 薛茗竹, 胡亮, 王明, 王峰. 基于联邦学习和区块链技术的TAP规则处理系统[J]. 信息网络安全, 2024, 24(3): 473-485. |
[8] | 冯光升, 蒋舜鹏, 胡先浪, 马明宇. 面向物联网的入侵检测技术研究新进展[J]. 信息网络安全, 2024, 24(2): 167-178. |
[9] | 翟鹏, 何泾沙, 张昱. 物联网环境下基于SM9算法和区块链技术的身份认证方法[J]. 信息网络安全, 2024, 24(2): 179-187. |
[10] | 何业锋, 权家辉, 刘妍. 基于混合区块链的位置隐私保护方案[J]. 信息网络安全, 2024, 24(2): 229-238. |
[11] | 赵鹏程, 于俊清, 李冬. 一种基于深度学习的SRv6网络流量调度优化算法[J]. 信息网络安全, 2024, 24(2): 272-281. |
[12] | 金志刚, 丁禹, 武晓栋. 融合梯度差分的双边校正联邦入侵检测算法[J]. 信息网络安全, 2024, 24(2): 293-302. |
[13] | 吴昊天, 李一凡, 崔鸿雁, 董琳. 基于零知识证明和区块链的联邦学习激励方案[J]. 信息网络安全, 2024, 24(1): 1-13. |
[14] | 朱郭诚, 何德彪, 安浩杨, 彭聪. 基于区块链和SM9数字签名的代理投票方案[J]. 信息网络安全, 2024, 24(1): 36-47. |
[15] | 公鹏飞, 谢四江, 程安东. 基于HotStuff改进的多主节点共识算法[J]. 信息网络安全, 2023, 23(9): 108-117. |
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