车辆间异构通信数据的处理方法、装置、设备及存储介质

本发明属于车联网通信，尤其涉及一种车辆间异构通信数据的处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着5g技术和物联网技术的迅猛发展，智慧城市建设正渗透进人们生活的各个领域，自动驾驶汽车技术正逐渐改变着人们的出行方式，车联网在很大程度上依赖于车辆与基础设施之间的无线通信，其在便民利民的同时，也存在数据篡改等诸多安全隐患。此外，由于车联网环境对于数据传播时间要求较高，确保车辆和基础设施之间传输数据的机密性、完整性和真实性是一个重大挑战，如果车辆依赖于被篡改的车辆消息或路边单元信息来进行路况评估，则可能使得驾驶员做出与实际情况不符的反应，由此引发重大交通问题，甚至可能导致交通事故等严重后果。

2、传统的密文等式测试技术只能将多个密文分成两组，然后逐一测试所有组，这就导致多用户环境下的密文检索效率较低，为了提高密文等式检验技术在多密文检验中的计算效率，susilo等人提出了一种公钥加密多密文等式检验(pke-met)方案。在实际应用中，发送方车辆和接收方车辆的密码系统很可能不同，这就需要用到异构通信，而传统的异构签密方法往往使用如双线性配对和其他基于配对的运算，时间开销较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车辆间异构通信数据的处理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有技术导致车联网环境下的车辆间信息传播保密性差、大量相同密文重复解密、通讯时间开销大的问题。

2、一方面，本发明提供了一种车辆间异构通信数据的处理方法，所述方法包括下述步骤：

3、车辆数据接收方基于第一密码体制和可信机构预先发布的系统公共参数生成接收方私钥和接收方公钥，并将所述接收方公钥发送给车辆数据发送方；

4、所述车辆数据发送方根据预先生成的发送方私钥和所述接收方公钥，采用预设的签密策略对待传递的通信数据进行签密，得到与所述接收方公钥对应的通信密文，并将所述通信密文上传至云服务器，其中，所述发送方私钥是基于第二密码体制和所述系统公共参数生成的，且所述第二密码体制与所述第一密码体制不同；

5、所述云服务器根据所述车辆数据接收方上传的授权陷门值对对应的所述通信密文进行等值测试，得到测试结果，并根据所述测试结果对所述通信密文进行存储。

6、优选地，所述车辆数据接收方基于第一密码体制和可信机构预先发布的系统公共参数生成接收方私钥和接收方公钥的步骤之前，所述方法还包括：

7、所述可信机构基于安全参数λ生成所述系统公共参数param＝{g1,g2,p,e,kpub,f1,f2,f3,f4,f5}，并将所述系统公共参数发布在车联网网络中，其中，g1为素数阶为p的循环加法群，g2为素数阶为p的循环乘法群，p是群g1的生成元，e满足双线性映射关系e:g1×g1→g2，系统公钥kpub＝s·p，s为所述可信结构随机选择的系统主密钥且第一哈希函数f1:{0,1}*→g1，第二哈希函数第三哈希函数f3:g1→{0,1}2l，第四哈希函数f4:{0,1}*→{0,1}λ，第五哈希函数f5:{0,1}*→zp*，l是阶为p的素数域中元素的长度。

8、优选地，所述接收方私钥包括接收方第一子私钥和接收方第二子私钥，所述接收方公钥包括接收方第一子公钥和接收方第二子公钥，所述车辆数据接收方基于第一密码体制和可信机构预先发布的系统公共参数生成接收方私钥和接收方公钥的步骤，包括：

9、所述车辆数据接收方随机选择并基于公钥基础设施和所述系统公共参数计算和得到所述接收方私钥skr和所述接收方公钥pkr，其中，skr，1为所述接收方第一子私钥，skr，2为所述接收方第二子私钥，pkr，1为所述接收方第一子公钥，pkr，2为所述接收方第二子公钥。

10、优选地，所述云服务器根据所述车辆数据接收方上传的授权陷门值对所述通信密文进行等值测试的步骤之前，所述方法还包括：

11、所述车辆数据接收方根据所述接收方私钥生成所述授权陷门值，并将所述授权陷门值上传至所述云服务器。

12、优选地，所述车辆数据发送方在接收到所述车辆数据接收方发送的所述接收方公钥之前，所述方法还包括：

13、所述车辆数据发送方随机选择第一离线密文参数第二离线密文参数以及第三离线密文参数p1∈g1，并根据所述系统公共参数和所述第一离线密文参数、所述第二离线密文参数以及所述第三离线密文参数生成离线密文coff＝(σ,θ,p1,ξ,c1,c2)，其中，第四离线密文参数ξ＝θ·p，第一子密文c1＝σ·p，第二子密文c2＝θ·p1。

14、优选地，所述采用预设的签密策略对待传递的通信数据进行签密的步骤，包括：

15、基于所述系统公共参数和所述离线密文，所述车辆数据发送方根据所述发送方私钥和所述接收方公钥分别计算第三子密文c3＝θ·(p1+pkr,2)、第四子密文c4＝σ·kpub+μ·sks、第五子密文第六子密文以及第七子密文c7＝f4(n||c1||c2||c3||c4||c5||c6||ψ||φ0||φ1||φ2||···||φn-1)，得到与所述接收方公钥对应的、所述待传递的通信数据m的所述通信密文ct＝(n,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7)，其中，为等值测试验证参数，ψ＝σ·pkr,1，μ＝f2(m,ξ,ψ,kpub,pkr,1,pkr,2)，φ(δ)＝φ0+φ1δ+φ2δ2+···+φn-1δn-1，φ0＝f5(m||n)，φ1＝f5(m||n||φ0)，...，φn-1＝f5(m||n||φ0||φ1||···||φn-2)，随机数sks为所述发送方私钥。

16、优选地，所述根据所述测试结果对所述通信密文进行存储的步骤之后，所述方法还包括：

17、所述车辆数据接收方从所述云服务器下载与所述车辆数据接收方的所述接收方公钥对应的所述通信密文，并根据预设的解签密策略对所述通信密文进行解签密，得到所述通信数据。

18、另一方面，本发明提供了一种车辆间异构通信数据的处理装置，所述装置包括：

19、公钥发送单元，用于车辆数据接收方基于第一密码体制和可信机构预先发布的系统公共参数生成接收方私钥和接收方公钥，并将所述接收方公钥发送给车辆数据发送方；

20、数据签密单元，用于所述车辆数据发送方根据预先生成的发送方私钥和所述接收方公钥，采用预设的签密策略对待传递的通信数据进行签密，得到与所述接收方公钥对应的通信密文，并将所述通信密文上传至云服务器，其中，所述发送方私钥是基于第二密码体制和所述系统公共参数生成的，且所述第二密码体制与所述第一密码体制不同；

21、密文存储单元，用于所述云服务器根据所述车辆数据接收方上传的授权陷门值对对应的所述通信密文进行等值测试，得到测试结果，并根据所述测试结果对所述通信密文进行存储。

22、另一方面，本发明还提供了一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一种车辆间异构通信数据的处理方法所述的步骤。

23、另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种车辆间异构通信数据的处理方法所述的步骤。

24、本发明车辆数据接收方基于第一密码体制和可信机构预先发布的系统公共参数生成接收方私钥和接收方公钥，并将接收方公钥发送给车辆数据发送方，车辆数据发送方根据预先生成的发送方私钥和接收方公钥，采用预设的签密策略对待传递的通信数据进行签密，得到与接收方公钥对应的通信密文，并将通信密文上传至云服务器，其中，发送方私钥是基于第二密码体制和系统公共参数生成的，且第二密码体制与第一密码体制不同，云服务器根据车辆数据接收方上传的授权陷门值对对应的通信密文进行等值测试，得到测试结果，并根据测试结果对通信密文进行存储，从而实现无需对密文解密即可对密文进行分类管理和存储，降低了车辆间通讯时间开销，并提高了两种不同密码体制下车辆之间数据传输的机密性。