CN106059766B - 一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法及系统，方法包括：由密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA共同执行，生成车联网的主密钥和系统参数，根据系统参数，车辆用户真实身份信息，TRA生成车辆用户的假名身份，KGC生成车辆用户的部分私钥，车辆用户生成自己的密钥，车辆用户对消息进行签名，RSU对签名进行验证，RSU对签名进行批验证；本发明无证书密码体制有效地解决了传统公钥密码体制中无法消除的、固有的证书管理问题以及证书维护问题，同时也避免了基于身份密码体制的所带来的密钥托管问题；批验证技术，提高了车联网中的签名验证的效率；在车联网中，采用密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA，实现了车联网的条件隐私保护。

Description

一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法与系统

技术领域

本发明属于信息安全中的无证书批验证技术领域，特别涉及一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法与系统。

背景技术

为了解决在传统公钥密码体制中的无法根除的、固有的证书管理问题以及证书维护问题，和避免在基于身份密码体制中引入的新问题——密钥托管问题，在2003年，Al-Riyami和Paterson在亚洲密码学会议上，首次公开提出了无证书公钥密码学(Certificateless Public Key Cryptography，CLS-PKC)的概念，给出了第一个无证书签名方案(Certificateless Signature Scheme，CLS)。

在无证书公钥密码学中，用户的私钥是由两部分来共同组成的，一部分是由可信的第三方密钥生成中心KGC，通过安全信道提供给用户的部分私钥(Partial PrivateKey)；另一部分是由用户自己选择的秘密值(Secret Value)。由于密钥生成中心只知道用户的部分私钥信息，而不知道用户自己选择的秘密值，因此也就无法知道用户完整的私钥，从而无法伪造用户的签名以及解密用户的密文。从这点来看，无证书公钥密码体制解决了基于身份密码体制中存在的密钥托管问题。此外，由于用户的公钥已经包含有公开的系统参数(Public System Parameters)。因此，也就不再需要使用公钥证书来进行用户的公钥认证。从这点来看，无证书公钥密码体制完美地解决了传统公钥密码体制中无法根除的、固有的证书管理问题以及证书维护问题。所以自无证书密码体制诞生起，就一直是密码学中非常活跃的研究热点。

在车联网中，车辆用户的真实身份信息对于外界而言是不可获得的，但在一些紧急情况下，如道路交通出现事故时，权威交通管理部门仍然可以快速准确地跟踪到车辆用户的真实身份信息。一般情况下，在车联网中，凡是涉及到隐私保护的安全应用，都必须是条件隐私保护。

在1994年，Naccache等人提出了批验证协议(Batch Verification Protocol)的概念，并在DSA数字签名方案的基础上，构建了一个批验证协议。在车联网中，批验证的基本思想是：将n个不同车辆用户对n个不同消息的n个签名放在一起，形成一“批”签名，然后对该“批”签名进行同“批次”的验证。如果这批验证通过验证后，则签名验证者就可以相信这批签名中n个签名确实都是n个不同车辆用户对n个不同消息签名所生成的。

然而，对于基于无证书批验证的车联网条件隐私保护的研究还没有引起人们的足够重视，近年来只有Lee、Bayat等人先后提出了基于批验证的车联网条件隐私保护方法。尽管现有了基于批验证的车联网条件隐私保护方法能够有效地提高消息签名验证的计算效率，但是这些已有的基于批验证的车联网条件隐私保护方法本身却是不安全的，存在着一定的安全性漏洞，即是敌手可以在不破坏防纂改设备的前提下，即可以获得车辆用户的私钥信息，因而不能安全地应用于车联网中。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中基于批验证的车联网条件隐私保护方法，不能安全的在实际中广泛应用的问题，本发明基于无证书密码体制，提供了一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法与系统。受益于基于无证书密码体制的优良性能，本发明所提出的方法不仅避免了证书管理和密钥托管的问题，还提高了车联网在批验证时的计算效率，实现了车联用户的条件隐私保护，可以安全的在开放的车联网中使用。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，包括以下步骤：

步骤A，该步骤由密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA共同执行，生成车联网的主密钥和系统参数；具体过程为：

输入系统安全参数k，KGC输出认证主密钥s₁和主公钥P_Pub，TRA输出跟踪主密钥s₂和主公钥T_Pub，以及系统参数params；其中，KGC秘密保存认证主密钥s₁，且KGC不知道跟踪主密钥s₂；TRA秘密保存跟踪主密钥s₂，且KGC不知道认证主密钥s₁；公开系统参数params；

步骤B，根据所述系统参数，车辆用户真实身份信息由TRA生成车辆用户的假名身份；

具体过程为：TRA输入车辆用户V_i的真实身份RID_i，输出V_i的假名身份ID_i，并通过安全信道发送给KGC；

步骤C，根据所述系统参数，KGC生成车辆用户的部分私钥；

具体过程为：KGC输入车辆用户V_i的假名身份ID_i、认证主密钥s₁和系统参数params；KGC输出假名身份为ID_i的车辆用户V_i的部分私钥并通过安全信道发送给V_i；

步骤D，根据所述系统参数，车辆用户生成自己的密钥；

具体过程为：车辆用户V_i随机选择一个秘密值作为私钥计算对应的公钥其中：其中：Z_q指整数模素数q的剩余类，Z_q＝{1,2,...,q-1}；

步骤E，根据所述系统参数，车辆用户对消息进行签名；

具体过程为：车辆用户V_i输入系统参数params，私钥和消息M_i，输出车辆用户V_i对消息M_i的签名σ_i，并发送给路侧单元RSU；

步骤F，根据所述系统参数，RSU对签名进行验证；

具体过程为：RSU输入系统参数params，车辆用户V_i对消息M_i的签名σ_i，输出验证签名σ_i结果的有效性；如果签名σ_i有效，则RSU输出“1”，表示签名有效；否则，RSU输出“0”，表示签名无效；

步骤G，根据所述系统参数，RSU对签名进行批验证；

具体过程为：RSU输入系统参数params，n个不同假名身份ID_i的集合{ID₁,ID₂,…ID_n}及对应的公钥集合n个不同消息(M₁,M₂,…,M_n)及对应的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)，输出验证该批签名是否有效。如果批验证等式成立，则RSU输出“1”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)有效；否则，RSU输出“0”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)无效。

进一步的，所述步骤A包括以下步骤：

步骤101、令G₁是一个阶为素数q的加法循环群，P是群G₁的生成元；G₂是一个阶为素数q的乘法循环群；e:G₁×G₁→G₂是一个可计算的双线性映射；

步骤102、KGC选择一个随机数作为认证主密钥，计算主公钥P_Pub＝s₁·P，其中：KGC秘密保存认证主密钥s₁；

步骤103、TRA选择一个随机数作为跟踪主密钥，计算主公钥T_Pub＝s₂·P，其中：TRA秘密保存跟踪主密钥s₂；

步骤104、KGC和TRA共同选择4个密码学Hash函数：H₁,H₃,H₄:{0,1}^*→G₁和公布系统参数params＝{q,G₁,G₂,e,P,P_Pub,T_Pub,H₁,H₂,H₃,H₄}；KGC秘密保存认证主密钥s₁，且KGC不知道跟踪主密钥s₂；TRA秘密保存跟踪主密钥s₂，且KGC不知道认证主密钥s₁。

进一步的，所述步骤B包括以下步骤：

步骤105、车辆用户V_i随机选择计算PWD_i＝k_i·P∈G₁作为V_i的口令；然后通过安全信道发送二元组(RID_i,PWD_i)给TRA，其中RID_i是车辆用户V_i的真实身份，其中PWD_i是群G₁中的元素；

步骤106、TRA从安全信道接收到二元组(RID_i,PWD_i)后，TRA随机选择计算ID_i,1＝w_i·P，然后通过安全信道发送V_i的假名身份ID_i＝(ID_i,1,ID_i,2,T_i)给KGC。其中：T_i是车辆用户V_i的假名身份的有效期；H(·)是一个密码学Hash函数：

进一步的，所述步骤C包括以下步骤：

步骤107、KGC通过安全信道接收到车辆用户V_i的假名身份ID_i后，计算 为假名身份的Hash函数值；

步骤108、计算车辆用户V_i的部分私钥其中s₁是KGC的认证主密钥；

步骤109、KGC通过安全信道发送二元组给V_i。

进一步的，所述步骤D包括以下步骤：

步骤110、车辆用户V_i随机选择一个秘密值作为私钥

步骤111、计算公钥

进一步的，所述步骤E包括以下步骤：

步骤112、车辆用户V_i随机选择计算R_i＝r_i·P∈G₁，R_i是随机数的承诺值，也是签名的一部分；

步骤113、车辆用户V_i随机选择作为车辆V_i签名消息时的时间戳，计算Hash函数值以及

步骤114、车辆用户V_i计算作为关于消息M_i的签名σ_i，并发送元组给RSU。

进一步的，所述步骤F包括以下步骤：

步骤115、RSU计算和 和

步骤116、RSU验证等式：

是否成立；如果验证等式(1)成立，则表示接受单个签名σ_i，RSU输出“1”，表示单个签名σ_i有效；否则，RSU输出“0”，表示单个签名σ_i无效。

进一步的，所述步骤G包括以下步骤：

步骤117、分别从i＝1到i＝n，RSU计算和 以及

步骤118、RSU验证等式：

是否成立；

如果验证等式(2)成立，则RSU输出“1”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)有效；否则，RSU输出“0”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)无效。

一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护系统，包括系统参数生成模块、假名身份生成模块、部分私钥生成模块、车辆密钥生成模块、签名生成模块、单个签名验证模块和批验证模块，其中：

所述系统参数生成模块，用于根据输入的安全参数分别生成密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA的主密钥，以及系统参数；

所述假名身份生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数和车辆用户的真实身份信息，生成车辆用户的假名身份，所述用户包括跟踪认证中心TRA和车辆用户V_i；

所述部分私钥生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数和车辆用户假名身份信息，生成车辆用户的部分私钥，所述用户包括密钥生成中心KGC和车辆用户V_i；

所述车辆密钥生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成车辆用户的公私钥，所述用户为车辆用户V_i；

所述签名生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成车辆用户对消息的签名，所述用户为车辆用户V_i；

所述单个签名验证模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成签名是否有效的判断结果，所述用户为路侧单元RSU；

所述批验证模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成该批签名是否有效的判断结果，所述用户为路侧单元RSU。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，不仅保留了基于无证书密码体制的优点，如解决了传统公钥密码体制的证书管理，以及避免了基于身份的密码体制的密钥托管问题，而且还具有抵抗选择消息攻击的安全性，是一种非常适合于车联网环境中的无证书批验证方法。主要原因如下：

首先，基于传统公钥密码体制的车联网条件隐私保护，因为证书管理问题和证书维护问题，导致车联网存储开销大，计算和通信效率降低；而基于身份密码体制的车联网条件隐私保护，又因为可信第三方KGC拥有所有车辆用户的密钥，存在密钥托管问题，因此有安全隐患的风险；而无证书密码体制有效地解决了传统公钥密码体制中无法消除的、固有的证书管理问题以及证书维护问题，同时也避免了基于身份密码体制的所带来的密钥托管问题。

其次，批验证是将n个不同车辆用户对n个不同消息的n个签名放在一起，形成一“批”签名，然后对该“批”签名进行同“批次”的验证。如果这批验证通过验证后，则签名验证者就可以相信这批签名中n个签名确实都是n个不同车辆用户对n个不同消息签名所生成的。批验证技术，提高了车联网中的签名验证的效率。

最后，在车联网中，采用密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA，实现了车联网的条件隐私保护。车辆用户的真实身份信息对于外界而言是不可获得的，但是权威交通管理部门仍然可以快速准确地跟踪到车辆用户的真实身份信息。

此外，在本发明中，车联网中所有车辆用户V_i都以真实身份RID_i向TRA注册，TRA计算车辆用户V_i的假名身份ID_i。假名身份ID_i存储在车辆用户V_i的防纂改设备TPD中。车辆用户V_i的假名身份ID_i实际上链接到车辆用户的真实身份RID_i。TRA通过假名身份生成算法，利用跟踪主密钥s₂，可以恢复出车辆用户V_i的真实身份RID_i，车联网因此实现了条件隐私保护。

附图说明

图1是本发明基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法的流程图；

图2是本发明基于无证书批验证的车联网条件隐私保护系统执行的操作流程图；

图3是本发明基于无证书批验证的车联网条件隐私保护系统的模块框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

本发明基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法可基于双线性对来实现，双线性对的基本定义和它满足的性质如下：

设G₁是一个阶为q的加法循环群，G₂是一个阶为q的乘法循环群，并且P是群G₁的生成元，其中q是一个大素数。假设G₁和G₂这两个群上的CDH问题都是困难问题。如果定义在群G₁和群G₂上一个映射e:G₁×G₁→G₂满足下面的三条性质，则称该映射为有效的双线性对。双线性对e:G₁×G₁→G₂是群G₁与自身的笛卡尔积G₁×G₁到群G₂的映射，即双线性对e:G₁×G₁→G₂是指函数z＝e(P₁,P₂)，其中P₁,P₂∈G₁为自变量，z∈G₂为因变量。

双线性对应满足的三条性质为：

(1)双线性.对于任意的P₁,P₂∈G₁和有e(aP₁,bP₂)＝e(P₁,P₂)^ab。

(2)非退化性.其中是群G₂的单位元。

(3)可计算性.对于任意的P₁,P₂∈G₁，存在有效的算法计算e(P₁,P₂)。

循环群的概念为：设H为群，如果存在一个元素P∈H使得H＝{kP|k∈Z}，则称H为加法循环群，称P是H的生成元；如果存在一个元素u∈H使得H＝{u^k|k∈Z}，则称H为乘法循环群，称u是H的生成元。若H为加法(乘法)循环群且生成元P(u)的阶为n,即n是使得P(u)的幂等于群H的单位元的最小正整数，则称H为n阶加法(乘法)循环群。简单来说，加法循环群是指该循环群的生成元能够以加法运算生成群中的所有元素，而乘法循环群是指该循环群的生成元能够以乘幂的方法生成群中的所有元素。此外，其中Z_q是指整数模素数q的剩余类，即Z_q＝{1,2,...,q-1}。

根据以上双线性对的描述，下面结合附图和实施例对本发明提出的一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法做进一步地说明，但并不作为对本发明的限定。

本发明所述方法设计的实体如下：密钥生成中心KGC、跟踪认证中心TRA、车辆用户V_i以及路侧单元RSU。

(1)跟踪认证中心TRA：当车辆用户V_i在加入车联网之前，必须以自己真实身份RID_i向TRA进行身份注册。TRA收到车辆用户V_i的真实身份RID_i以后，生成车辆用户V_i的假名身份ID_i，并通过安全信道发送给KGC。

(2)密钥生成中心KGC：KGC收到TRA发送的车辆用户V_i的假名身份ID_i以后，生成并通过安全信道发送部分私钥和假名身份ID_i给车辆用户V_i。

(3)路侧单元RSU：路侧单元是固定不可移动，具有一定的数据存储和运算能力，且能够直接与车辆用户进行道路交通实时信息交换与共享的无线收发装置。在车联网中，路侧单元具有网关功能，且通常具有签名消息的验证功能。

如图1和2所示，本发明所述方法的步骤具体描述如下：

步骤A，分别生成密钥生成中心KGC的认证主密钥s₁，和跟踪认证中心TRA的跟踪主密钥s₂，以及系统参数params；具体步骤如下：

步骤101：令G₁是一个阶为素数q的加法循环群，P是群G₁的生成元；G₂是一个阶为素数q的乘法循环群；e:G₁×G₁→G₂是一个可计算的双线性映射。

步骤102：KGC选择一个随机数作为认证主密钥，计算主公钥P_Pub＝s₁·P，其中：KGC秘密保存认证主密钥s₁。

步骤103：TRA选择一个随机数作为跟踪主密钥，计算主公钥T_Pub＝s₂·P，其中：TRA秘密保存跟踪主密钥s₂。

步骤104：KGC和TRA共同选择4个密码学Hash函数：H₁,H₃,H₄:{0,1}^*→G₁和公布系统参数params＝{q,G₁,G₂,e,P,P_Pub,T_Pub,H₁,H₂,H₃,H₄}；KGC秘密保存认证主密钥s₁，且KGC不知道跟踪主密钥s₂；TRA秘密保存跟踪主密钥s₂，且KGC不知道认证主密钥s₁。

步骤B，根据所述系统参数，车辆用户真实身份信息由TRA生成车辆用户的假名身份；具体步骤如下：

步骤105：车辆用户V_i随机选择计算PWD_i＝k_i·P∈G₁作为V_i口令；然后通过安全信道发送二元组(RID_i,PWD_i)给TRA。其中RID_i是车辆用户V_i的真实身份，PWD_i是群G₁中的元素。

步骤106：TRA从安全信道接收到二元组(RID_i,PWD_i)后，TRA随机选择计算ID_i,1＝w_i·P，然后通过安全信道发送V_i的假名身份ID_i＝(ID_i,1,ID_i,2,T_i)给KGC。其中：T_i是车辆用户V_i的假名身份的有效期；H(·)是一个密码学Hash函数：

步骤C，根据所述系统参数，车辆用户的假名身份，KGC生成车辆用户的部分私钥；具体步骤如下：

步骤107：KGC通过安全信道接收到车辆用户V_i的假名身份ID_i后，首先计算 为假名身份的Hash函数值；

步骤108：KGC计算车辆用户V_i的部分私钥其中s₁是KGC的认证主密钥。

步骤109：KGC通过安全信道发送二元组给V_i。

步骤D，根据所述系统参数，车辆用户生成自己的公私钥；具体步骤如下：

步骤110：车辆用户V_i随机选择一个秘密值作为私钥

步骤111：车辆用户V_i计算公钥

步骤E，根据所述系统参数，车辆用户对消息进行签名；具体步骤如下：

步骤112：车辆用户V_i随机选择计算R_i＝r_i·P∈G₁，R_i是随机数的承诺值，也是签名的一部分。

步骤113：车辆用户V_i随机选择作为车辆V_i签名消息时的时间戳，计算Hash函数值以及

步骤114：车辆用户V_i计算作为关于消息M_i的签名σ_i，并发送元组给RSU。

步骤F，根据所述系统参数，RSU对签名进行验证；具体步骤如下：

步骤115：RSU计算和 和

步骤116：RSU验证等式：

是否成立。如果验证等式成立，则表示接受单个签名σ_i，RSU输出“1”，表示单个签名σ_i有效。否则，RSU输出“0”，表示单个签名σ_i无效。

步骤G，根据所述系统参数，RSU对n个不同签名，进行批验证；具体步骤如下：

步骤117：RSU分别从i＝1到i＝n，计算和 以及

步骤118：RSU验证等式：

是否成立。

如果验证等式成立，则RSU输出“1”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)有效。否则，RSU输出“0”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)无效。

如图3所示，本发明还提供了一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护系统，包括系统参数生成模块、假名身份生成模块、部分私钥生成模块、车辆密钥生成模块、签名生成模块、单个签名验证模块和批验证模块。

所述系统参数生成模块，用于根据输入的安全参数分别生成密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA的主密钥，以及系统参数。

所述假名身份生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数和车辆用户的真实身份信息，生成车辆用户的假名身份，所述用户包括跟踪认证中心TRA和车辆用户V_i。

所述部分私钥生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数和车辆用户假名身份信息，生成车辆用户的部分私钥，所述用户包括密钥生成中心KGC和车辆用户V_i。

所述车辆密钥生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成车辆用户的公私钥，所述用户为车辆用户V_i。

所述签名生成模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成车辆用户对消息的签名，所述用户为车辆用户V_i。

所述单个签名验证模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成签名是否有效的判断结果，所述用户为路侧单元RSU。

所述批验证模块，用于根据系统参数生成模块生成系统参数，生成该批签名是否有效的判断结果，所述用户为路侧单元RSU。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，该步骤由密钥生成中心KGC和跟踪认证中心TRA共同执行，生成车联网的主密钥和系统参数；即生成密钥生成中心KGC的认证主密钥s₁，和跟踪认证中心TRA的跟踪主密钥s₂，以及系统参数params；

所述步骤A包括以下步骤：

步骤101、令G₁是一个阶为素数q的加法循环群，P是群G₁的生成元；G₂是一个阶为素数q的乘法循环群；e:G₁×G₁→G₂是一个可计算的双线性映射；

步骤102、KGC选择一个随机数作为认证主密钥，计算主公钥P_Pub＝s₁·P，其中：KGC秘密保存认证主密钥s₁；

步骤103、TRA选择一个随机数作为跟踪主密钥，计算主公钥T_Pub＝s₂·P，其中：TRA秘密保存跟踪主密钥s₂；

步骤104、KGC和TRA共同选择4个密码学Hash函数：H₁,H₃,H₄:{0,1}^*→G₁和H₂:公布系统参数params＝{q,G₁,G₂,e,P,P_Pub,T_Pub,H₁,H₂,H₃,H₄}；KGC秘密保存认证主密钥s₁，且KGC不知道跟踪主密钥s₂；TRA秘密保存跟踪主密钥s₂，且TRA不知道认证主密钥s₁；

步骤B，根据所述系统参数，车辆用户真实身份信息由TRA生成车辆用户的假名身份；即TRA输入车辆用户V_i的真实身份RID_i，输出V_i的假名身份ID_i，并通过安全信道发送给KGC；

所述步骤B包括以下步骤：

步骤105、车辆用户V_i随机选择计算PWD_i＝k_i·P∈G₁作为V_i的口令；然后通过安全信道发送二元组(RID_i,PWD_i)给TRA；其中RID_i是车辆用户V_i的真实身份，PWD_i是群G₁中的元素；

步骤106、TRA从安全信道接收到二元组(RID_i,PWD_i)后，TRA随机选择计算ID_i,1＝w_i·P，然后通过安全信道发送V_i的假名身份ID_i＝(ID_i,1,ID_i,2,T_i)给KGC；其中：T_i是车辆用户V_i的假名身份的有效期；H(·)是一个密码学Hash函数：H:

步骤C，根据所述系统参数，KGC生成车辆用户的部分私钥；即KGC输入车辆用户V_i的假名身份ID_i、认证主密钥s₁和系统参数params；KGC输出假名身份为ID_i的车辆用户V_i的部分私钥并通过安全信道发送给V_i；

步骤D，根据所述系统参数，车辆用户生成自己的密钥；即车辆用户V_i随机选择一个秘密值作为私钥计算对应的公钥其中，其中Z_q指整数模素数q的剩余类，Z_q＝{1,2,...,q-1}；

步骤E，根据所述系统参数，车辆用户对消息进行签名；即车辆用户V_i输入系统参数params，私钥和消息M_i，输出车辆用户V_i对消息M_i的签名σ_i，并发送给路侧单元RSU；

步骤F，根据所述系统参数，RSU对签名进行验证；即RSU输入系统参数params，车辆用户V_i对消息M_i的签名σ_i，输出验证签名σ_i结果的有效性；

步骤G，根据所述系统参数，RSU对签名进行批验证；即RSU输入系统参数params，n个不同假名身份ID_i的集合{ID₁,ID₂,…ID_n}及对应的公钥集合n个不同消息(M₁,M₂,…,M_n)及对应的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)，输出验证签名是否有效。

2.根据权利要求1所述的基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，所述步骤C包括以下步骤：

步骤107、KGC通过安全信道接收到车辆用户V_i的假名身份ID_i后，计算 为假名身份的Hash函数值；

步骤108、计算车辆用户V_i的部分私钥其中s₁是KGC的认证主密钥；

步骤109、KGC通过安全信道发送二元组给V_i。

3.根据权利要求2所述的基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，所述步骤D包括以下步骤：

步骤110、车辆用户V_i随机选择一个秘密值作为私钥

步骤111、计算公钥

4.根据权利要求3所述的基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，所述步骤E包括以下步骤：

步骤112、车辆用户V_i随机选择计算R_i＝r_i·P∈G₁，R_i是随机数的承诺值，也是签名的一部分；

步骤113、车辆用户V_i随机选择作为车辆V_i签名消息时的时间戳，计算Hash函数值以及

步骤114、车辆用户V_i计算作为关于消息M_i的签名σ_i，并发送元组给RSU。

5.根据权利要求4所述的基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，所述步骤F包括以下步骤：

步骤115、RSU计算 和

步骤116、RSU验证等式：

是否成立；如果验证等式(1)成立，则表示接受单个签名σ_i，RSU输出“1”，表示单个签名σ_i有效；否则，RSU输出“0”，表示单个签名σ_i无效。

6.根据权利要求5所述的基于无证书批验证的车联网条件隐私保护方法，其特征在于，所述步骤G包括以下步骤：

步骤117、分别从i＝1到i＝n，RSU计算和 以及

步骤118、RSU验证等式：

是否成立；

如果验证等式(2)成立，则RSU输出“1”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)有效；否则，RSU输出“0”，表示这一批n个不同的签名(σ₁,σ₂,…,σ_n)无效。