基于SM2的ECQV与SM9隐私保护：车联网安全与隐私双提升

随着5G技术和人工智能的深度融合，物联网技术，特别是车联网(Vehicle Ad-hoc Networks, VANET)，在智慧交通领域展现出了巨大的潜力，旨在提高道路安全、提升通行效率和改善驾驶体验。然而，随着这些应用的增长，数据安全和隐私保护问题变得越来越关键。 本文主要关注的是在车联网环境中，ECQV隐式证书机制与SM2算法的结合，以及基于SM9的隐私保护技术。ECQV (Elliptic Curve Quasi-Visible) 是一种用于身份认证的安全算法，它与ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)和ECDH(椭圆曲线 Diffie-Hellman)在车联网标准中并行使用。作者比较了ECQV与SM2在数字签名和密钥协商中的表现，结果显示，使用国密曲线生成的ECQV证书密钥时，SM2算法相较于ECDSA具有更低的计算成本，且性能接近ECDH，这在VEINS（一个用于模拟和分析VANET的仿真平台）中的测试得到了验证。 针对用户隐私保护，文章提出了一种基于SM9签名的IBC(Identity-Based Cryptography)条件隐私保护方案。这种方案允许路边单元(RSU)负责车辆的身份注册和区域密钥生成，并通过引入密钥更新控制字段来优化计算性能，从而保护车辆的位置隐私。此外，采用了SM9群签名算法，使得车辆之间的通信可以保持匿名，实现了身份隐私的保护，仅在验证签名时需要信任验证者的身份。 在安全性评估和仿真测试中，本文的方案被证明能满足签名不可伪造性、通信匿名性和成员可追踪性的需求。相比于其他方案，如ECPP和GSB，它在RSU注册过程中表现出更好的性能，并且整体上降低了车辆的通信开销。因此，本文提出的隐私保护技术对于实现车联网中车辆的安全通信和位置/身份隐私保护具有实际应用价值，有助于构建一个既安全又私密的VANET环境。关键词包括：车联网、ECQV、SM2、隐私保护、SM9。