文摘

全新车辆实现容忍延迟网络内,冲突存在于这两辆车的场景发生在选择相同的停车位。为了解决这个问题,提出了两个协议,分别称为隐私保护协议基于安全多方计算和路由协议基于角度和密度。拟议的方法防止隐私信息的泄露在停车位寻求过程中所涉及的车辆和改善性能的传动比并减少传输延迟的统一消息的方向和选择车辆分布密度最高的作为下一跳。模拟的结果显示我们的方法的效率。

1。介绍

全新许多应用程序在实现容忍延迟网络研究和扩展到无线网络领域如移动ad hoc网络(MANET)、车载ad hoc网络(VANET)和无线传感器网络(WSN)。在VANET,两辆车之间的通信是间歇性的,由于驾驶速度和方向的变化。

一个关键问题在VANET是城市停车问题。它出现了随着城市人口的迅速扩张。智能停车空间定位系统提出了解决这一问题。在本文中,我们假设情况两个附近的车辆发生找到相同的停车位导致争夺有限的资源。

为了解决资源配置问题,我们提出一个基于多方计算协议来检测潜在的冲突。一旦车辆检测到停车位已经分配,它继续搜索过程。全新车辆实现容忍延迟网络充满了潜在的恶意,如攻击和未经授权的操作。车辆的隐私也是一个关键问题。为了保护它,我们设计一个隐私保护策略在安全多方计算,以及路由协议增加传动比,同时减少传输延迟。分布密度和方向的车辆在估计函数输入参数。车辆通过测量计算的方向之间的角度的参考方向,将自己与基站联系在一起。这条线附近的车辆分布密度最高,选择下一跳。

在本文中,我们简要的全新的相关工作安全与路由协议实现容忍延迟网络部分2。隐私保护策略设计基于多方计算部分3基于角度和密度,而路由协议提出了部分4。节5我们讨论该方法的安全性,以及仿真结果表明高传动比和低传输延迟。部分6给出了本文的结论。

2。相关工作

通信中断的主要原因和不确定的网络拓扑是全新的安全实现容忍延迟离开网络一个具有挑战性的问题。然而,一些现有应用系统不符合基本要求安全的目的。保证全新安全实现容忍延迟网络研究人员是一个活跃的话题。陆et al。1)提出了一个隐私保护策略使用过滤器。过滤器是由相应的节点根据其维护自己的利益。户珥和康2)提出了一个安全的数据检索方案,使用全新的CP-ABE分散实现容忍延迟网络,和多个关键部门管理自己的属性。Lv et al。3)设计一个有效的和非交互的基于密钥交换协议的事拓扑模型和一个双通道加密。用于正式的事模型分析周期和预定的行为模式,因此一个节点可以调度时,应该向谁发送它的公钥。通过分析周期性和预定的行为模式,模型决定的事,准备接收方节点的公钥。第三方全新方法已经引起了许多研究者的注意,但在实现容忍延迟网络。美国莱恩et al。4)提出了一个计划使用生物认证和同态加密安全计算汉明距离同时保护参与者的隐私。他们进一步的研究提出了一个安全计算两党协议(5的欧几里得距离使用Paillier同态加密和对个人查询该协议实现的脸图像和保持低通信开销。面部是用于身份验证的信息,和通信开销保持最低。杨et al。6)提供了一种量子隐私比较法。semihonest第三方的存在允许匹配的信息没有显示节点的隐私。黄等。7)允许参与者相互之间的距离计算,基于一个诚实的第三方为了实现本地数据的比较。然而,参与者的私人价值由第三方完全理解,其次是明显的信息泄漏,安全问题不容忽视。高et al。8)编码的原始数据隐私的目的,选择前N个节点执行的多播网络通过应用隐私保护数据转发(PPDF)模型。

全新的路由协议实现容忍延迟网络在许多不同的情况下是一个活跃的话题。撒母耳et al。9]介绍了主导设置为路由协议。他们把马尔可夫模型来预测遇到的分布区间和评估的效用值下一跳。根据车辆路线的历史统计数据,徐et al。10)建议使用遇到概率预测的统计方法。然而,统计数据可能会失败在现实场景。邓巴和曲11]应用统计方法来防止车辆的位置信息泄漏与限制的沟通。回族et al。12)被节点分成几个区域根据他们遇到概率同时考虑社区属性和中心的程度。Fabbri和Verdone13)被认为是社会关系的特性曲线对时间序列规划路由。李等人。14]扩展当前的地理路由协议为异构网络形成两级层次。然而,现有的方法计算昂贵或有相当大的网络延迟,更不用说安全问题。

在本文中,我们设计一个隐私保护的安全多方计算协议。通过使用方向和分布密度来决定下一跳,取得了更高的传动比和更低的传输延迟。

3所示。隐私保护协议基于多方计算

为了找到冲突的停车场,车辆必须参与多方计算和与此同时必须已经拥有的停车位信息与他人交换。因此,车辆可以挖掘其他车辆的一些隐私信息,显然是很危险的。在拟议中的协议,作为第三方,基站而不是汽车最终将计算常见的停车位。每辆车的空间信息将挤满了多项式函数发送之前,然后基站和其他车辆参与计算不能获得真正的空间信息。所以隐私保护。在本文中,我们考虑一个场景:有三种车辆在某一区域内寻找停车位。

首先,参与计算每辆车将寻找停车位在一定区域沟通,然后生成一组根据停车场发现了它。其次,它将生成特殊的多项式函数。第三,它会向基站发送的功能。最后,基站将找出公共停车位并返回结果。

3.1。问题描述

假设有三种车辆在一定通信领域,例如,a, B和C,他们生成的集根据停车位他们发现,,,分别。三个汽车希望演绎公共停车位在计算过程中不泄露他们的私人信息。

3.2。协议的描述

车辆和车辆B生成多项式函数根据和,用和另外:

然后车辆C将计算和;如果和,然后元素必须在集和;换句话说,

它相当于这一事实

所以,,这意味着元素是一种常见的汽车停车位,B和C。

3.3。协议的实现

车辆A、B和C将请求消息发送到基站,分别告诉他们想要查询的基站常见的停车位。

基站接收请求消息之后,它将响应消息发送给车辆,B和C,然后建立连接。

车辆生成多项式函数如下: 在哪里,()都非零实数。

此外,我们假设,,,。

车然后发送和基站使用以下部分我们提出的路由协议。

车辆B生成多项式函数如下: 在哪里,()都非零实数。

此外,我们假设,,,。

车辆B发送和基站使用以下部分我们提出的路由协议。

最后基站接收的价值,,,;然后计算和0.5的参数被认为是根据仿真结果或经验:

基站发送车辆。

在收到、车辆一个计算和:

车然后生成私有向量的基础上(7)如下:

后来,车辆发送向量和基站。

基站包,,,,然后将包发送到车辆C。

在收到包裹的,,,,、车辆C然后计算:

后,车辆使用元素C实现下面的子步骤()的设置。(一)生成私人向量: (b)计算向量和: (c)计算和,判断是否和与此同时。如果这是真的,那么;否则,。

车辆C最终将获得所有元素它满足,然后发送基站。

基站发送公共停车位车辆和车辆b .最终,三个汽车收购他们共同的停车位未取得别人的私人信息。

4所示。路由协议基于角度和密度

计算中常见的停车位,停车信息传播在网络中,我们提出一个路由协议车辆决定如何选择路线时,基站发送消息。

在全新车辆实现容忍延迟网络、无线通讯设备配备的车辆。当两辆车的距离比通信半径短,他们可以连接和交换消息。而在一些盲目的地区或在一些时间,可能没有连续源之间的联系车辆和目标车辆由于稀疏分布、信号屏蔽,和高速流动的车辆,这是种全新的基本特征实现容忍延迟网络,也被称为间歇性连接。如果一辆车想要发送一个消息,它将首先把这个消息,直到它遇到其他车辆,然后它将消息转发。由于“storage-carry-forward”计划,传输延迟始终是一个重要的问题。因此,研究路由算法和消息分配算法显著降低传输延迟。

如上所述,大量文献研究了传输延迟的特点。刘等人。15]分析在全新车辆实现容忍延迟网络传输延迟和双向交通模型,证明了传输延迟是线性与传输距离和随后表明传输延迟和车辆密度之间存在某种关系在路上。研究结论将在本文中使用。

4.1。网络模型

图1体现全新车辆实现容忍延迟网络的网络模型和消息是由助理转发节点从源节点到基站。换句话说,消息传播从一个车到另一个工具的沟通。

不同的车辆,作为一般规则,可能有不同的速度;例如,车辆在快速交通车道通常跑得快比慢行车道。我们可以设置水平的车辆速度,从慢到快,用(,),分别。为方便起见,我们首先考虑车辆行驶方向相同。我们可以假设,(),是一组车辆行驶的速度,在那里表示工具的设置在时间和是离散的,,是自然数。

假设车辆速度之间的关系和车辆密度如下: 当车辆密度为0,然后车辆速度可以实现最大的价值;也就是说,当,然后。当,这意味着车辆密度达到最大的价值,然后车辆速度是0和道路拥挤;也就是说,当,然后。由此可见,车辆速度之间的关系和车辆密度是

4.2。传输延迟的定义

在全新车辆实现容忍延迟网络传输延迟主要由信息传输由于通信故障或信号干扰。而相比之下,消息传播的时间从一个车辆其他车辆,消息传输延迟是足够短。所以我们可以忽略它。

假设车辆广播消息,我们可以作为车辆收到的信息的集合在时间并采取作为汽车的时候接收消息,然后从车辆的传输延迟车辆可以定义如下:

4.3。路由协议的细节

在路由协议基于角度和密度(缩写RPAD)提出本文的密度和方向车辆用于估计。当车辆要向基站发送消息,它将计算夹角本身和基站为了选择合适的中继车辆方向沿着基站,同时将预测车辆密度后确认下一跳。

假设车辆O是源节点,我们创建一个协调和以O为中心,如图2。车辆A和B是在通信范围内的车辆啊,和车辆C B通信范围内的车辆减少消息的传输距离,然后减少传输延迟,我们需要统一的方向下一跳和消息可以传播统一的方向在基站作为交货率的保证。车辆O获得本身之间的角度和基站的GPS设备装备,如果角度值是大于,那么它会选择这些车辆本身和基站之间的角度小于作为下一跳。在图2,车辆B和基站之间的角度,而车辆和基站之间B,然后车辆O将选择汽车作为下一跳,将消息发送给车辆B .同样,通过角度的比较,车辆B会选择车辆C作为下一跳。因此,汽车O将转发的消息像一个方向加强外观如图2最后到基站。

然而,可能有许多角方向的车辆满足条件。当一辆车决定下一跳,它不能发送消息的副本的所有condition-satisfied车辆节能的目的。通过研究发现,在车辆密度高的区域,车辆来源可以通过其他车辆逐步迅速传递信息作为传递到目标车辆,而不是带着消息,直到车辆遇到目标车辆来源。因此,信息可以更快地交付到目的地,然后减少传输延迟。

Yazhi证明以下定理[13通过理论分析和仿真实验。

定理1。存在一个传输延迟之间的关系和相应的传输距离: 基于(15),当车辆密度和速度是固定的,α是一个常数:

定理1证明了有限的传输延迟和传输距离的比值α,α是一个常数,当车辆密度是固定的,所以传输延迟是线性与传播距离有关。的上限系数的线性关系变化与车辆密度和速度,所以传输延迟随车辆密度的增加而减小。

在RPAD,选择一个方向后,汽车将决定将消息传送到这些车辆密度较高的地区。

以车辆O为一个例子,,(),是一组车辆的相对速度。在接下来的时间,代表车辆之间的相对距离,满足要求的方向角和车辆O .车辆O将进一步选择这些车辆密度较高的区域作为下一跳的相对距离,然后发送消息给他们。其他车辆重复上述过程,直到基站接收到消息。

5。实验仿真结果和分析

5.1。隐私保护协议的正确性证明

5.1.1。认证

很明显从部分3那

如果和,然后

因此,和。

基于(1),和。

5.1.2中。反证

如果和那么,(1),和。

而和,和。

所以。

总之,隐私协议被证明是正确的。

5.2。安全隐私保护协议的证明

接下来,它将证明,车辆,B和C将最终获得公共停车位的信息不泄露各自的私人信息的停车位。

(一)车辆a和B。车辆一个已和车辆B,而是公正的吗和的部分是车辆,因此无法获得从和车辆无法获得从。换句话说,汽车不会获得私人停车位信息工具B, B,车辆。

(b)车辆C。车辆C和,而是公正的吗和的部分是。此外,。所以车辆C不能得到和;即车辆C不会获得私人停车位信息A和B的车辆。

最重要的是,私人停车位信息的三个汽车没有泄露,因此该协议是安全的。

5.3。隐私保护协议的性能分析

在这里,沟通一轮评估和计算的复杂性。一些隐私保护方案性能比较结果如表所示1。

显然从表1,本文提出的方案具有相同的通信轮与黄的方案优于其他方案的沟通成本正比于初始向量维度。与此同时,在零泄漏隐私的前提下,我们的方案获得最好的计算复杂性由于轻量级数学方法而不是传统的同态加密应用于其他方案。

5.4。路由协议的仿真结果和分析

我们使用一个机会网络环境实现RPAD在本文提出的模拟。一个是特别设计的全新的模拟实现容忍延迟网络,有一些经典路由算法实现,像流行病一样,西南、科幻等等。一些主要仿真参数表中描述2。

实验,传动比的比率被定义为成功传输的消息的数量和生成。传输延迟定义部分3.2。评估这些算法的性能RPAD,西南,科幻,每,我们改变车辆速度和车辆节点的数量。

5.4.1之前。车辆速度的影响

数据3和4显示车辆速度传动比的影响和传输延迟。当车辆速度增加时,传动比增加和传输延迟减少,因为当车辆运行在更高的速度,由车辆转发消息更快;也就是从源节点到目标节点的时间会较短。从数据可以得出结论3和4RPAD执行比西南,科幻,每。

5.4.2。车辆节点总数的影响

数据5和6表示车辆总数对传动比的影响和传输延迟。当车辆总数的增加,传动比增加和传输延迟减少。事实上,当车辆在网络有很多,消息传播迅速形成一个车到另一个,和车辆不需要携带很长一段时间的消息。从数据可以看出5和6SW RPAD优越,科幻,每。

5.4.3。影响生存时间(TTL)

数据7和8展示的影响生存时间的总数值传动比和传输延迟。如果TTL的价值很低,所有算法执行非常。当TTL值的增加,传动比增加,而传输延迟减少,当越来越多的节点死亡,它将需要更长的时间节点将消息传送到别人。从数据很明显观察到7和8RPAD持有更高的传动比和较短的传输延迟。

6。结论

在本文中,我们解决冲突的两辆车发生了全新车辆实现容忍延迟网络中选择相同的停车位。我们设计的路由协议RPAD方向和车辆的分布密度和基站被认为是作为一个参考。的车辆拥有相同的方向,沿着参考方向和更高的分布密度选择下一跳。基于多方计算隐私保护计划也提出了安全考虑。

剩下的工作是验证我们的全新方案在各种真实的数据和应用程序实现容忍延迟环境中概括的假设将。由于时间和条件有限,我们现在没有那么多汽车巩固建议的方法,和有效性通过一些实际案例的演示将在进一步的工作完成。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是支持部分由中国国家自然科学基金(61202355号,61201163,61100199,61373138),江苏省自然科学基金(BK20141429),科学和技术支持项目(行业)江苏省(没有。BE2013666),自然科学关键江苏省高校基金会(没有。12 kja520002)。