杭州电子科技大学团队在车联网跨信任域安全认证领域取得新进展

1. 日前，杭州电子科技大学微电子研究院夏莹杰教授团队联合浙江大学、杭州师范大学等科研团队，在智能交通领域TOP期刊《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》发表题为“EPP-GAS: An Efficient and Privacy-Preserving Cross Trust-Domain Group Authentication Scheme for Vehicle Platoon Based on Blockchain”的研究论文。
2. 车辆安全认证技术是车联网信息安全的基础。该研究针对车联网编队出行场景，创新性地提出了基于区块链架构的高效且具有隐私保护能力的跨信任域车辆群组安全认证方案EPP-GAS，为将来城市级甚至更大场景的车联网和无人驾驶出行提供了信息安全支撑。
3. 该研究得到了浙江省自然科学基金重点项目等的资助。

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图 1：基于区块链的车辆编队跨域群组认证方法

引言：

智能网联汽车和无人驾驶技术蓬勃发展，各种类型的无人驾驶车辆正在成为现实，包括无人快递车、巡逻车、清扫车和自动驾驶货运卡车。无人驾驶乘用车也已进入实用阶段，例如百度在武汉推出的全无人驾驶叫车服务“萝卜快跑”和特斯拉的无人驾驶出租车“Cybercab”。

重写后的文字：

图 2 萝卜快跑和 Cybercab（图源网络）

随着车联网相关技术从试点走向应用，“聪明的车、智慧的路、灵活的网、强大的云”等要素的信息安全至关重要。智能车辆的安全认证技术作为车联网信息服务的基石，旨在验证车辆信息，保障服务的安全性与可靠性。然而，在跨城市级的大规模车联网信息服务中，跨信任域安全认证面临着安全性、效率、隐私等挑战。

针对上述问题，研究团队利用区块链构建可信分布式基础设施，开展车联网跨信任域安全认证研究。重点解决车辆编队在跨域批量身份认证过程中的安全性、高效性、可信性等问题。团队设计了一种扩展区块链结构，将车辆编队的认证参数编码到 BM-Tree 区块中，实现认证参数在多个信任域之间的共享；构建了一种针对车辆编队批量认证的群组认证协议，支持车辆动态调整和认证失败后的高效重认证。该协议在跨信任域群组认证效率方面平均提升 31%，通信开销平均降低 43.9%。

在此基础上，团队设计了一种身份累加器数据结构，并结合多重累加器成员证明算法，进一步提升了跨信任域批量身份认证的效率。相关研究成果于 2024 年 10 月发表在《IEEE 智能交通系统学报》25(10): 14560-14571。

重写后的文字：

图 3 基于身份累加器的车辆编队成员高效认证方法

此研究成果有效解决了车联网环境下智能汽车、无人驾驶汽车等智能驾驶移动设备的基本安全认证问题，实现了对大规模移动车辆群体的高效、可信和隐私保护的技术支持。该技术为无人驾驶出租车、自动驾驶货车编队出行和无人机/车辆空地一体协同应用等各种智能驾驶场景提供安全保障。该技术已成功应用于苏州高铁新城车联网试点项目中。

重写文本：

图 4：成果应用于苏州高铁新城智能网联云控平台

夏莹杰教授团队的研究成果已成功转化为交通信息服务系统和交通智能管控系统等产品，在全国近 100 个城市落地应用。这一成果实现了科研闭环，涵盖理论研究、科技产品和技术服务。

团队未来将继续在车联网软硬件协同安全保护技术等领域深耕，为智能驾驶、无人机与车辆空地一体等领域贡献技术力量。

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