车载adhoc网络新认证方案，抵御自私行为

7.4.1小节介绍了一种使离线的TA通过RSU协调用户之间合作的方法。TA平衡个体之间的贡献和回报，尽最大可能激励用户的合作并公平对待所有用户。但是这种方法无法抵抗搭便车攻击，用户无法区分一个认证成果的真实性，因此TA仍会向攻击者颁发有效的令牌。本节考虑使用假认证成果的搭便车攻击（或主动搭便车攻击），攻击者利用其他用户的认证成果并拒绝在合作中做出贡献。

具体地，考虑一个自私的用户u_i接收来自多个用户u_j1，u_j2，…，u_jk发送的合作认证成果e_j1，e_j2，…，e_jk，其中e_jx对应于一个来自于用户u_jx的成果，其组索引为S_jx。利用IBSC方案，如果e_jx包含任何不正确的信息，用户u_jx就会很容易地被监测到。据此用户u_i假定来自其他用户的合作成果是有效的，然后选择一个索引为的子集组，并对索引为S_i的集合生成签名作为其合作认证的成果e_i。在S_i中所有签名都是正确的情况下，其他用户将不能检测到这种自私行为。因为用户u_i没有检查S_i中的任何原始签名，所以攻击成功，从而获得了最大的好处。我们将这种攻击称为使用假认证成果的搭便车攻击（或主动搭便车攻击）。

很明显，u_i这种自私行为对于其他参与合作的用户来说是不公平的。一个直接的解决方案是要求用户同时输出其合作认证成果，但是在分布式无线通信的情况下这种时间同步是极为困难的。下面提出了能够有效抵御上述自私行为的新认证方案，每个消息附着一个签名，采用的签名方案为Schnorr签名［5］。

设置：与IBSC中的设置算法类似，设TA（G，GT，e，q，g，g_pub，H）。TA额外选择组G的生成器h，并计算h_pub＝h^s。它选择x∈Z_q，并生成y＝g^x.（x，y）作为用户的私有－公共密钥对。用户还会获得关于y的证书Cert_y。

该方案采用Schnorr签名［5］方案。考虑消息m₁，m₂，…，m_k附着有签名s₁，s2，…，sk，其中si＝（σi，ei，Qi），σ_i＝ri^－xei，Ri＝g^ri，Qⁱ＝gp^riub，并且e_i＝H（m_i‖R_i‖Q_i）。(www.xing528.com)

用户合作认证这k个签名。在每个验证中，用户将①计算R′_i＝g^σiy^ei，②判断是否有。很明显，步骤①涉及两个指数操作，同时步骤②需要一个相等性检查。

考虑用户u_i决定对消息m_x（x∈I）做合作认证。u_i当前使用化名pid_i，并且它具有密钥psk′_i＝H（pid_i）1∕s。为了使别人确信它确实检查了这个签名，u_i将输出一个证明F_i＝（F_i，1，F_i，2）＝（h^α，，其中α∈Z_p是随机选择的。证明将被嵌入集成签名消息中（以前仅包含签名的索引）。注意，认证证明F_i不包括签名索引，并且验证者必须使用集成签名来检查应索引的组。

对于证明F_i，其他用户均能够使用下列公式检查u_i是否已经检查了签名：

注意，F_i是利用psk′_i生成的，并且不能被其他用户重复使用。为了提供一个证明F_i，用户本身必须对每个签名执行双指数操作，然后用户v_i需要消耗单独的成果来证明它的合作成果。需要注意的是，因为F_i不透露任何索引信息，所以如果没有有效的令牌，用户就无法获得正确的索引信息。这样，验证功能能够被TA有效地控制，并且可以有效地抵制使用假冒认证成果的搭便车攻击（或主动搭便车攻击）。