车载adhoc网络安全方案评估结果

本节采用ns－2［35］进行仿真验证该方案的效率和适用性。本节主要仿真在使用本章的安全方案时导致的平均数据包延迟（PD）和平均丢包率（PLR），并与一些传统的基于公钥的安全方案相比较。对于PLR，只考虑由安全机制造成的包丢失，而不考虑由无线信道造成的包丢失。

图6-12 500m跨度的城市地图

在路侧通信方面，针对高速公路和城市交通两个场景进行了仿真，并且在每个方向上均支持三个车道。在高速公路场景下，初始时车辆间具有相等车辆间距，然后开始均匀地以（v±10）km／h为变化范围随机地改变速度，其中v是仿真中各车辆的平均速度。在城市场景中，为充分估计真实的城市道路环境和车辆交通，本节使用了Saha和Johnson［34］开发的专门用来为车辆生成ns－2格式的交通场景文件的移动模型生成工具，该工具使用了可公开获得的由美国人口普查局发布的拓扑综合地理编码和参考（TIGER）数据库，其中包含了美国各个城市的详细街道图。仿真中采用的地图如图6-12所示，这是休斯敦阿夫顿橡树区的一部分。车辆首先随机地散布在道路上的一个交叉点，并重复地沿着地图上限制的道路向随机选择的交叉点移动。车辆根据道路速度限制以35～75mile／h（1mile／h＝1.6km／h）及5mile／h的随机波动范围移动。所有的仿真参数列于表6-3中。

表6-3 仿真配置

①缓存的大小应当足够存储在密钥发布延迟期（时长为δ）所接收到的消息。

首先需要测试在高速公路情景下通过基于IEEE802.11p无线信道发送消息的时间。因为大部分的传输延迟是因无线信道竞争而造成的，这意味着当交通密度最高时，信息传输时间也将达到最长。本节针对交通拥挤情景进行了仿真，其中通信范围设定为300m，车间距离设定为5m。从仿真结果看，最长传输延迟是6.467ms。因此后面的仿真将密钥发布延迟δ保守地设定为100ms，这比实际延迟要大得多，并由此保证了绝对安全。(www.xing528.com)

然后，本节开展了两组仿真验证，第一组仿真研究在公路场景下由车辆移动速度造成的影响，第二组仿真研究在公路和城市（地面道路）场景下由车辆密度造成的影响。

PD矩阵是由数据包在发送方应用层生成至接收车辆有机会对接收到的数据做出反应的所有时间段组成的。对于传统的基于公钥的协议，成功传输一个消息的等待时间由下式给出：

对于TSVC方案，成功传输一个消息的等待时间则由下式给出：

方案中任何由加密操作引起的延迟均被自动地视为ns－2仿真延迟，具体值根据基于加密库MIRACLE［36］的算法得出。