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专利号: 2024107146760
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2026-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种零信任智能网联车群信息持续验证策略方法,考虑信息传输过程中车载网联通讯终端T-BOX车载通信模块遭受的攻击,其特征在于:车辆或设备拟发送给他车或设备的信息,即初始信息;由验证策略工具箱生成的验证信息,即附加验证信息;初始信息和附加验证信息经发送方验证策略工具箱进行加密打包装箱后发送,发送的信息是加密后的、无法直接看出初始信息和验证信息的混合信息,即发送消息;

当其他车辆或设备接收到他车或设备发来的消息后,即其中可能含有攻击信息的接收消息,由接收方验证策略工具箱进行信息拆箱,具体包括从混合信息分离出初始信息和验证信息;

当拆箱后的信息满足验证策略条件时,则认为发送消息未遭受攻击或篡改,即验证通过,由验证策略工具箱将分离后初始信息传送给车辆或设备内部;

若拆箱后的信息不满足验证策略条件时,则验证不通过,车辆或设备拒绝接收该信息,根据需要由验证策略工具箱将前一条已通过验证的信息传送给车辆或设备内部;

验证策略工具箱的策略包括静态验证策略和动态验证策略;

首先建立车辆的状态空间模型为

x(t)∈Rn是车辆状态,u(t)是车辆的控制输入,y(t)是车辆输出,η(t)包括车辆遭受的各种传感器干扰和未知输入,矩阵A,B,C,D,G均为适当维数的已知矩阵;

对于发送的信息用下标s表示,拟发送到他车或设备的初始信息xs(t)∈Rn,装箱过程如下:(1)生成验证信息zs(t)∈Rm:

zs(t)=Lσxs(t)(2)

其中Lσ∈Rm×n为验证信息生成矩阵,它的具体数值或变化规则由持续验证策略工具箱确定,是通信双方的验证策略工具箱均掌握的;

(2)生成附加验证信息θs(t)∈Rq:

θs(t)的生成不依赖于系统状态xs(t),包括固定数值、变化函数以及均匀伪随机数生成器,其生成算法也是通信双方的验证策略工具箱均掌握的;

实际发送的信息从初始信息xs(t)增广为即初始信息与附加信息的组合;为了掩盖的组合关系,验证策略工具箱再生成一个满秩矩阵Xσ∈R(n+m+q)×(n+m+q),对应也分为静态时不变和动态时变,左乘以后再发送,即最终的发送消息是这个满秩矩阵的维数与实际发送的信息的维数相关联。

2.根据权利要求1所述的一种零信任智能网联车群信息持续验证策略方法,其特征在于:接收方接收到的消息用下标r表示,接受方收到接收消息或者已经被攻击篡改的Ms后,用分离信息xr(t)、zr(t)和θr(t),若zr(t)=Lσxr(t)且接收到的θr(t)和自身验证策略工具箱生成的与θs(t)对应的θ(t)一致,则说明信息传输过程中未发生变化;理论上,恶意攻击者不掌握Lσ、Xσ和θ(t)的生成机制,任意改动均会破坏验证关系,导致信息验证失败;其中zr(t)=Lσxr(t)验证x(t)和z(t)是否分别发生了变化,θ(t)验证信息整体是否发生了等比例的变化。

3.根据权利要求1所述的一种零信任智能网联车群信息持续验证策略方法,其特征在于:对于上述动态验证策略情况,信息传输过程中不可避免存在延时,当信息传输正好发生在策略更替的时刻,可能出现误判,采用多动态验证策略并存验证。

4.根据权利要求2所述的一种零信任智能网联车群信息持续验证策略方法,其特征在于:从车群从始发地开出至目的地,静态策略下Lσ和Xσ是固定不变的;动态策略下Lσ和Xσ是按照双方约定的规律变化的,信息的维数发生变化的,包括:(1)低维验证:当m<n,即验证信息的个数少于初始信息的个数,此时验证信息较少,能体现的逻辑关系也较少,可能会忽略对x(t)中全部信息的验证;

(2)全维验证:当m=n,即验证信息的个数等于初始信息的个数,此时验证信息全面,当Lσ是满秩时,体现x(t)中全部信息的逻辑关系;

(3)高维验证:当m>n时,即验证信息的个数大于初始信息的个数,此时验证信息多,构建更多更全面的逻辑关系用于判断。