一种具有签名和加密功能的车联网通信设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种具有签名和加密功能的车联网通信设备，包括签名模块、认证模块、加密和解密模块、802.11P通信模块和GPS模块，签名模块用于将车联网中发送的信息进行签名，认证模块用于确认收到的消息是否确实和发送时的消息相同，以及确认发送方声明的身份是否真实有效；加密模块和解密模块对用户的身份信息以及通信的消息内容进加解密处理；GPS模块通过接收GPS信号，获取当前车辆的位置信息，并计算相应的速度和方向信息；802.11P通信模块实现与其他车载单元和路边单元的信息交互。本实用新型的签名和加密两种功能的车辆安全通信设备，具有很强的安全特性，并且其硬件具有良好的兼容性、扩展性以及可移植性。
【专利说明】
一种具有签名和加密功能的车联网通信设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及车联网技术，具体涉及一种具有签名和加密功能的车联网通信设备。
【背景技术】
[0002]车联网的兴起是汽车产业广泛应用信息通信技术的产物。车联网通过先进的信息通信和智能控制技术，将深刻影响汽车、信息通信、交通运输、金融保险、交通管理等多个行业，带动相关产品智能升级，促进生产方式、产业分工与生产关系深刻调整，推动汽车产业从单纯产品制造向产品和服务融合创新转型。同时，车联网通过感知实现性能优化和控制，提升汽车安全性、能效和便利性，提高交通安全和效率。
[0003]签名和加密可以理解为使用者的身份和信息起到的的安全保障，随着车联网的发展，人们对自己发送消息的安全和完整性也越来越关心，而消息的安全性直接关系到使用者身份的安全，签名就是用于保证消息的来源和完整性，进而保证了使用者身份信息的安全，加密则是用于保证了消息的安全和保证接收到消息的正确性，用于对用户的身份信息以及通信的消息内容进行一定的特殊处理。
[0004]而现有的车载网的通信设备结构中，缺乏来实现对车辆用户的消息安全和身份信息的保护。
【实用新型内容】
[0005]发明目的:本实用新型的目的解决现有技术中存在的不足，提供一种具有签名和加密功能的车联网通信设备，本实用新型能够满足车辆用户对消息的安全完整和自身身份信息不被泄露的需求，很大程度上促进车联网的发展。
[0006]技术方案:本实用新型的一种具有签名和加密功能的车联网通信设备，包括签名模块、认证模块、加密和解密模块、802.1lP通信模块和GPS模块，所述签名模块将车联网中发送的信息进行签名，其签名过程为:消息发出时先产生假名通过算法将车辆的身份信息隐藏在假名中以实现消息和身份安全保护，进而签名模块使用假名和消息进行运算产生相应的签名;所述加密模块和解密模块对用户的身份信息以及通信的消息内容进行加解密处理，即通过AES算法进行加密和解密，加密模块把消息和签名的明文通过AES加密算法得到相应的密文，解密模块通过AES解密算法从密文中得到相应的消息和签名;所述认证模块确认收到的消息是否确实和发送时的消息相同，以及确认发送方声明的身份是否真实有效，具体确认过程为:从解密模块得到消息和签名的明文后，认证模块利用签名验证算法对消息和签名进行运算，根据运算结果判断签名是否合法及消息是否有效;所述GPS模块通过接收GPS信号，获取当前车辆的位置信息，并计算相应的速度和方向信息;所述802.1lP通信模块实现与其他车载单元和路边单元的信息交互。
[0007]进一步的，所述签名模块根据车辆的身份信息产生假名以实现车联网通信消息的安全性和完整性，使用假名对消息进行签名，然后将消息和签名一起发送给加密模块;所述认证模块用以验证接收到来自其他车载单元或路边单元的消息的合法性，从解密模块处得到解密过的消息和签名，并对签名进行认证，如果认证通过则接受消息，如果不通过则丢弃。
[0008]为保证消息的安全以及保证接收到消息的正确性，所述加密模块和解密模块中，通过AES算法将相应的消息和签名进行加密，得到相应的密文;再通过AES算法进行解密，得到相应的消息和签名。
[0009]进一步的，所述802.1lP通信模块使用IEEE802.1lP通信协议，其信号的工作频段为5.85-5.925GHz，网络运行模式为Ad hoc模式。
[0010]有益效果:本实用新型中签名和认证模块是用于保证消息和身份的安全和完整性，加密和解密模块保证了消息的安全和正确性，802.1lP通信模块是专用于车联网的通信单元的信息交互，GPS模块具有提供车辆的实时位置、速度等信息的定位功能。
[0011]本实用新型的签名和加密两种功能的车辆安全通信设备，具有很强的安全特性，并且其硬件具有良好的兼容性、扩展性以及可移植性。在802.1IP通信模块和GPS模块中使用，具有较强的通信范围和防干扰能力，能够满足广大用户对于车联网通信功能的需求。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的硬件结构框图；
[0013]图2为本实用新型中车载网签名和加密硬件中的消息通信的细节流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
[0015]如图1所示，本实用新型的一种具有签名和加密功能的车联网通信设备，包括签名模块、认证模块、加密和解密模块、802.1IP通信模块和GPS模块，签名模块将车联网中发送的信息进行签名，认证模块从解密模块处得到消息和签名，然后对签名进行认证，如果认证通过则接受消息，如果不通过则丢弃，保证收到的消息确实和发送时的消息相同，以及发送方声明的身份真实有效;所述加密和解密模块对用户的身份信息以及通信的消息内容进行一定的加解密处理;GPS模块通过接收GPS信号，获取当前车辆的位置信息，并计算相应的速度和方向信息;802.1lP通信模块实现与其他车载单元和路边单元的信息交互。
[0016]其中，802.1lP通信模块负责用户发送和接收的消息与其他车联网中实体的通信。其主要功能为转发消息，将签名加密模块产生的消息发送出去，并且将从外界接收到的消息传递给解密和认证模块，其中的网络通信设备采用IEEE802.1IP通信协议，传输的网络信号工作在5.85-5.925频段，不同网络设备间采用自组织网络的通信模式;GPS模块将获得的GPS消息，如车辆位置、速度等，提供给802.1IP通信模块。
[0017]签名和加密模块中，消息发出先产生假名模块通过一定的算法将车辆的身份信息隐藏在假名中以实现消息和身份安全保护，进而消息签名模块使用假名产生相应的签名，最后将签名及消息通过AES加密算法加密，生成的密文发送到802.1IP通信模块;而消息签名验证模块把从802.1IP通信模块传来的密文，先通过AES解密算法解密得到消息和签名，然后进行签名验证，过滤掉不合法的消息，保证车载网中消息和身份的通信安全。
[0018]如图2所示，本实施例中，首先在车载网的签名和加密模块中，通过消息产生假名，然后用假名产生相应私钥，进而使用私钥对消息进行签名，然后将签名及消息通过AES加密算法加密生成相应的密文。网络传输的802.1IP通信模块将密文发送出去，接收到密文的其他车载单元或路边单元首先要对其进行密文解密，然后解密对得到的消息和签名进行验证，如过消息签名不合法则直接丢弃，验证通过则接受此消息。通过假名的使用，可以有效的隐藏车辆用户的真实身份信息，达到用户的消息和身份安全保护的需求。
【主权项】
1.一种具有签名和加密功能的车联网通信设备，其特征在于:包括签名模块、认证模块、加密和解密模块、802.1IP通信模块和GPS模块， 所述签名模块将车联网中发送的信息进行签名，其签名过程为:消息发出时先产生假名通过算法将车辆的身份信息隐藏在假名中以实现消息和身份安全保护，进而签名模块使用假名和消息进行运算产生相应的签名，并将签名发送给加密模块； 所述加密模块和解密模块分别对用户的身份信息以及通信的消息内容进行加密和解密处理，即通过AES算法进行加密和解密，加密模块把消息和签名的明文通过AES加密算法得到相应的密文，解密模块通过AES解密算法从密文中得到相应的消息和签名； 所述认证模块确认收到的消息是否确实和发送时的消息相同，以及确认发送方声明的身份是否真实有效，具体确认过程为:从解密模块得到消息和签名的明文后，认证模块利用签名验证算法对消息和签名进行运算，根据运算结果判断签名是否合法及消息是否有效，并将有效的签名发送给车联网中的信息接收方； 所述GPS模块通过接收GPS信号，获取当前车辆的位置信息，并计算相应的速度和方向信息； 所述802.1IP通信模块实现与其他车载单元和路边单元的信息交互。2.根据权利要求1所述的具有签名和加密功能的车联网通信设备，其特征在于:所述签名模块根据车辆的身份信息产生假名以实现车联网通信信息的安全性和完整性，使用假名对消息进行签名，然后将消息和签名一起发送给加密模块;所述认证模块用以验证接收到来自其他车载单元或路边单元的消息的合法性，从解密模块处得到解密过的消息和签名，并对签名进行认证，如果认证通过则接受消息，如果不通过则丢弃。3.根据权利要求1所述的具有签名和加密功能的车联网通信设备，其特征在于:所述加密模块和解密模块中，可通过AES算法将相应的消息和签名进行加密，得到相应的密文；以及通过AES算法对收到的消息密文进行解密，得到相应的消息和签名的明文。4.根据权利要求1所述的具有签名和加密功能的车联网通信设备，其特征在于:所述.802.1IP通信模块使用IEEE802.1IP通信协议，其信号的工作频段为5.85-5.925GHz，网络运行模式为Ad hoc模式。
【文档编号】H04L29/08GK205610679SQ201620055756
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】崔杰, 张静, 温靖宇, 张庆阳, 仲红
【申请人】安徽大学