TW202236873A - 認證車聯網路（ｖ２ｘ）訊息中的明文和密文 - Google Patents

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Abstract

用於實現認證車聯網路（V2X）訊息中的明文和密文的方法的方法和設備和系統，包括：從將在V2X訊息中發送的明文訊息產生密文；產生密文的散列和明文訊息的散列；產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；及向網路節點發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的V2X訊息。明文訊息的散列和數位簽章可以被配置為使網路節點能夠驗證V2X端點節點簽訂了拼接。

Description

認證車聯網路（V2X）訊息中的明文和密文
本申請案主張於2021年3月10日提出申請的題為「Authenticating Plaintext And Ciphertext In A Vehicle-To-Everything (V2X) Message」的美國臨時專利申請案第63/158,955號的優先權的權益，該申請案的全部內容藉由引用併入本文用於所有目的。
本揭示係關於認證車聯網路（V2X）訊息中的明文和密文。
世界上多個地區正在開發基於車輛的通訊系統和功能的標準。由電氣與電子工程師協會（IEEE）和汽車工程師學會（SAE）開發的標準用於在北美使用，或由歐洲電信標準協會（ETSI）和歐洲標準化委員會（CEN）開發的標準用於在歐洲使用。IEEE 802.11p標準是專用短程通訊（DSRC）和ITS-G5通訊標準的基礎。IEEE 1609是基於IEEE 802.11p的較高層標準。蜂巢車聯網路（C-V2X）標準是在第三代合作夥伴計畫的支援下開發的爭用標準。該等標準用作基於車輛的無線通訊的基礎，並且可以用於支援智慧高速公路、自動和半自動車輛，以及改進高速公路運輸系統的整體效率和安全。世界上不同地區亦在考慮其他V2X無線技術。本文描述的技術適用於任何V2X無線技術。
C-V2X協定定義了兩種傳輸模式，這兩種傳輸模式共同為增強的道路安全和自動駕駛提供了360°非視線意識和較高水平的可預測性。第一傳輸模式包括直接C-V2X，其包括車輛到車輛（V2V）、車輛到基礎設施（V2I）和車輛到行人（V2P），並且在獨立於蜂巢網路的專用智慧交通系統（ITS）5.9千兆赫茲（GHz）頻譜中提供增強的通訊範圍和可靠性。第二傳輸模式包括行動寬頻系統和技術中的車輛到網路通訊（V2N），諸如第三代無線行動通訊技術（3G）（例如，行動通訊全球系統（GSM）進化（EDGE）系統、分碼多工存取（CDMA）2000系統等）、第四代無線行動通訊技術（4G）（例如，長期進化（LTE）系統、先進LTE系統、行動全球互通微波存取性（行動WiMAX）系統等）、第五代新無線電無線行動通訊技術（5G NR系統等）等。
V2X系統的元素是車輛在北美廣播基本安全訊息（BSM）或在歐洲廣播合作意識訊息（CAM）的能力，其他車輛能夠接收和處理該等訊息以改進交通安全。在發送和接收車輛中的該等訊息的處理發生在提供車聯網路（V2X）功能的車載裝備中（本文稱為「V2X車載裝備」）。
各個態樣包括由端點節點執行的用於認證訊息中的明文和密文的方法和系統。一些態樣可以包括：從將在訊息中發送的明文訊息產生密文；產生密文的散列和明文訊息的散列；產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；及向網路節點發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的訊息。在一些態樣中，密文、明文訊息的散列和數位簽章可以被配置為使網路節點能夠驗證端點節點簽訂了經簽訂的拼接。在一些態樣中，端點節點可以包括車聯網路（V2X）端點節點，並且訊息可以包括V2X訊息。
在一些態樣中，訊息可以被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸。在一些態樣中，訊息可以被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息中的一個。在一些態樣中，明文訊息可包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊、和緊急回應者資訊中的一個。在一些態樣中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識，以及明文訊息或明文訊息的散列的標識。
各個態樣包括由網路節點的處理器執行的用於處理訊息的方法和系統。一些態樣可以包括：從端點節點接收訊息，該訊息包括密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
在一些態樣中，訊息可以包括V2X訊息，並且端點節點可以包括V2X端點節點。在一些態樣中，決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括：產生密文的散列；拼接明文訊息的散列和所產生的密文的散列；及提供明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。在一些態樣中，產生密文的散列可以包括使用已知由可信端點節點使用的散列演算法來產生密文的散列。在一些態樣中，訊息可以被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸。在一些態樣中，訊息可以被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息中的一個。
在一些態樣中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括資料結構，該資料結構包括密文的散列的標識和明文訊息的散列的標識。在一些態樣中，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章可以包括向加密金鑰伺服器發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。在一些態樣中，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章可以包括向加密金鑰模組發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
各個態樣包括由計算設備的處理器執行的用於認證訊息中的明文和密文的方法和系統。一些態樣可以包括：從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，為端點節點執行資料交易。
在一些態樣中，訊息可以包括V2X訊息，並且端點節點可以包括V2X端點節點。在一些態樣中，決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括：產生明文訊息的散列；拼接所產生的明文訊息的散列和密文的散列；及提供所產生的明文訊息的散列和密文的散列的拼接作為輸入，以使用端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。
在一些態樣中，明文訊息可以包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊、和緊急回應者資訊中的一個。在一些態樣中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識和明文訊息或明文訊息的散列的標識。在一些態樣中，從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章可以包括從加密金鑰伺服器接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。在一些態樣中，從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章可以包括從加密金鑰模組接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
各個態樣包括用於認證訊息中的明文和密文的系統，該系統包括端點節點，該端點節點包括處理器，該處理器被配置有處理器可執行的指令以：從將在訊息中發送的明文訊息產生密文；產生密文的散列和明文訊息的散列；產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；及發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的訊息。
該系統亦可以包括網路節點，該網路節點包括處理器，該處理器被配置有處理器可執行的指令以：從端點節點接收訊息，該訊息包括密文、明文訊息的散列和數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列和數位簽章。系統亦可以包括網路處理設備，該網路處理設備包括處理器，該處理器被配置有處理器可執行的指令以：從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，為端點節點執行資料交易。
另外態樣包括端點節點、網路節點及/或計算設備，該計算設備包括記憶體和處理器，該處理器被配置為執行上文概述的任何方法的操作。另外態樣可以包括端點節點、網路節點及/或計算設備，該計算設備具有用於執行與上文概述的任何方法對應的功能的各種構件。另外態樣可以包括非暫時性處理器可讀取儲存媒體，其具有儲存在其上的處理器可執行的指令，該等指令被配置為使端點節點、網路節點及/或計算設備的處理器執行與上文概述的任何方法對應的各種操作。
將參考附圖詳細描述各種實施例。只要可能，將貫穿附圖使用相同的元件符號來代表相同或相似的部分。對特定實例和實現方式的引用是為了說明的目的，而不是意欲限制請求項的範圍。
通常用於V2X通訊的無線通訊鏈路是頻寬限制的。在一些情況下，V2X端點節點（例如，車輛）可以發送具有加密明文內容的V2X訊息。V2X訊息可以由中間網路節點（例如，路邊單元（RSU）、台架部署單元等）接收，該中間網路節點驗證訊息的空中傳輸沒有將錯誤引入訊息中。中間網路節點隨後可以將訊息傳遞到處理網路節點，該處理網路節點解密訊息內容並基於訊息內容執行操作。儘管可以為V2X訊息產生兩個數位簽章，一個用於明文，且一個用於加密的明文（亦即，密文），但是這樣做增加了V2X訊息引起的頻寬管理負擔，以及為V2X訊息產生兩個簽名的計算管理負擔。
各種實施例包括用於在智慧交通系統（ITS）中認證車聯網路（V2X）訊息中的明文和密文的方法和機制。各種實施例使各種網路元件能夠認證V2X訊息中的明文和密文，各種網路元件諸如V2X端點節點（其可以是行動計算設備，諸如車輛的V2X車載裝備、行動電話、膝上型電腦、平板電腦或另一合適的計算設備）、中間節點（諸如另一車輛或行動計算設備、路邊單元（RSU）、台架單元（諸如收費台架單元））、網路處理設備（諸如伺服器，可以用於資料交易（諸如通行費或停車支付處理、監視路況、商業車輛的篩選以及其他合適的應用））。各種實施例支援的認證方法對於V2X頻寬受限的訊息特別有用。
V2X處理和通訊系統可以在各種車輛中實現，諸如汽車、卡車、公共汽車、拖車、自動駕駛車輛、機器人系統等。此外，ITS或其他V2X系統包括多個固定設備裝置，諸如路邊單元、存取節點和無線中繼節點。此外，各種實施例在與ITS功能無關但利用V2X能力（諸如付費停車車庫、用於各種商業應用的無線支付系統、緊急醫療服務等）的系統中可以是有用的。各種實施例可以在各種配備V2X的車輛、固定裝置和使用V2X通訊基礎設施的其他設備中的任何一種中實現。為了涵蓋各種實施例的所有實現方式，在本說明書和申請專利範圍中使用術語「V2X端點節點」來泛指實現V2X通訊功能的行動、半行動或固定系統。用於描述的V2X端點節點的非限制性實例是車輛，諸如在收費公路上行駛時支付通行費的汽車，但是對此實例和其他實例的引用並不意欲限制敘述V2X端點節點的請求項的範圍。一些實現方式可以用於任何通訊系統中，在該通訊系統中，經認證的加密訊息可以經由通訊媒體來發送，在該通訊媒體中，通訊鏈路的至少一些部分（例如，段（segment）、跳（hop）等）具有受限的通訊資源，諸如有限的頻寬、通道容量等。
驗證V2X訊息的完整性、真實性以及在一些情況下的保密性，對於實現自動和半自動車輛的各種功能並支援ITS中的各種服務是有用的。在各種實施例中，可以請求V2X端點節點（例如，配備V2X的車輛）經由中間網路節點（例如，路邊單元或其他ITS節點）向網路處理設備發送資訊。加密金鑰設備可以產生加密金鑰並將該加密金鑰發送給中間網路節點。在一些實施例中，加密金鑰設備可以是單獨的設備，諸如加密金鑰伺服器。在一些實施例中，加密金鑰設備可以是中間網路節點（或網路處理設備）的模組、單元或功能。中間網路節點可以向V2X端點節點發送加密金鑰，請求V2X提供某些資訊。V2X端點節點可以產生回應訊息，產生訊息的數位簽章，對訊息進行加密，以及產生加密訊息的數位簽章。V2X端點節點可以向中間網路節點發送加密訊息和數位簽章。中間網路節點可以驗證加密訊息的數位簽章，這驗證了從V2X端點節點發送的訊息的完整性。中間網路節點可以將加密訊息傳遞給加密金鑰設備，加密金鑰設備解密訊息並將經解密的訊息和訊息的數位簽章發送給網路處理設備。網路處理設備可以驗證訊息的數位簽章，並且可以執行涉及來自V2X端點節點的訊息的一些動作或操作。
各種實施例的示例應用涉及為V2X端點節點（諸如在收費公路上行駛或進入收費停車車庫的配備V2X的車輛）執行費用徵收或通行費徵收操作。收費台架設備（或其他合適的設備）可以偵測V2X端點節點，並向V2X模式發送訊息，請求費用徵收操作的資訊（例如，收費廣告訊息（TAM））。V2X端點節點可以用收費上傳訊息（TUM）來回應，該收費上傳訊息包括回應訊息、訊息的數位簽章、訊息的加密版本以及加密訊息的數位簽章。收費台架設備可以使用加密訊息的數位簽章來驗證TUM的空中傳輸沒有在訊息中引入錯誤。通行費（費用）服務提供者的網路節點可以使用（解密後的）訊息的數位簽章來執行費用徵收的相關金融交易操作（前提是驗證了訊息的數位簽章）。
如上述，產生了兩個數位簽章，一個用於訊息（亦即，明文），且一個用於訊息的加密版本（亦即，密文）。然而，產生和發送兩個不同的數位簽章將增加經由無線通訊傳輸此資訊所需的射頻（RF）管理負擔。例如，在一些通訊協定實現方式中，每個附加的簽名可以向單個訊息添加100位元元組或更多。在許多V2X端點節點、中間節點和網路節點產生、加密、解密和處理此種訊息時，附加的管理負擔能夠對通訊系統資源，尤其是諸如V2X通訊系統的頻寬受限的系統中的通訊資源具有顯著不利影響。
各種實施例包括方法、V2X處理設備和系統，該等系統被配置為以改進效率並減少處理此類V2X訊息所需的處理和通訊鏈路管理負擔的方式來執行用於驗證V2X訊息中的明文和密文的方法。在一些實施例中，V2X端點節點（例如，車輛的V2X車載裝備中的V2X處理設備）可以從將在V2X訊息中發送的明文訊息產生密文，產生密文的散列和明文訊息的散列，產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章，以及向網路節點發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的V2X訊息。在一些實施例中，密文、明文訊息的散列和數位簽章可以被配置為使網路節點能夠驗證無線設備簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的經簽訂的拼接。
在各種實施例中，密文的散列和明文訊息的散列可以以任何順序拼接。在一些實施例中，密文的散列及/或明文訊息的散列可以包括在定義密文的散列和明文訊息的散列在訊息中的位置（例如，定義的位元組範圍）的資料結構中（諸如可以由諸如抽象語法符號一（ASN.1）的資料結構描述語言或另一合適的資料結構描述語言來描述）。在一些實施例中，密文的散列及/或明文訊息的散列可以包括標識密文及/或密文的散列與明文訊息及/或明文訊息的散列的標識的位置或其之間的邊界的指示（例如，起始位元組值或欄位長度值）。
在一些實施例中，V2X訊息被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路（諸如頻寬受限的V2X無線通訊鏈路）上傳輸。在一些實施例中，V2X訊息可以根據一或多個功能或系統來配置。在一些實施例中，明文訊息可以包括關於V2X端點節點或與V2X端點節點相關聯的敏感金融資訊（例如，帳號、信用卡號等），其可以實現與V2X端點節點相關的通行費徵收或費用徵收操作。例如，V2X訊息可以被配置為收費訊息（例如，用於費用徵收或通行費徵收系統）、停車存取訊息（例如，用於停車付費系統）、路況訊息（例如，給另一車輛、給RSU或給網路節點的關於交通、觀察到的車輛行為、道路損壞、諸如結冰或洪水等的危險路況的訊息）、地理聯網訊息（例如，用於地理聯網訊息或訊息發送系統中）、緊急回應者訊息（例如，員警、消防、緊急醫療技藝人士或其他緊急回應者系統）、或另一合適的訊息或訊息發送系統。
在一些實施例中，明文訊息可以包括非金融敏感資訊，諸如個人身份、醫療資訊、分類或專有資訊，對其進行保護和認證是合適的。在一些實施例中，明文訊息可以包括停車存取資訊，諸如停車位置、計時器週期及/或停車費用。在一些實施例中，明文訊息可以包括路況資訊。在一些實施例中，明文訊息可以包括地理聯網資訊。在一些實施例中，明文訊息可以包括緊急回應者資訊，諸如關於危險狀況、事件、事故等的資訊、關於嫌疑人或受害者的身份資訊、醫療資訊、個人可辨識資訊（PII）等。在一些實現方式中，明文訊息的內容可以包括秘密或敏感性質的資訊，或者必須受法律或規章秘密地處理的資訊（例如，金融帳戶資訊、醫療資訊等）。
在一些實施例中，網路節點（例如，中間網路節點，諸如車輛、RSU、台架單元、邊緣計算設備等）可以從V2X端點節點接收V2X訊息，該V2X訊息包括密文、明文訊息的散列以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。網路節點可以藉由以下方式決定V2X端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接：產生密文的散列；使用所產生的密文的散列來構造接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接；及使用接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。回應於決定V2X端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，網路節點可以向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
在一些實施例中，計算設備（例如，支付處理伺服器、被配置為處理路況資訊的計算設備、被配置為處理緊急回應者訊息和資訊的計算設備或另一合適的計算設備）可以從加密金鑰設備接收由V2X端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。計算設備可以藉由以下方式決定V2X端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接：產生明文訊息的散列；使用明文訊息的散列來構造所產生的明文訊息的散列和接收的密文的散列的拼接；及使用所產生的明文訊息的散列和接收的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。回應於決定V2X端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，計算設備可以為V2X端點節點執行資料交易。
各種實施例包括方法、V2X處理設備和系統，該等系統被配置為以改進處理和通訊鏈路效率並降低處理此類V2X訊息所需的處理和通訊鏈路管理負擔的方式來執行用於驗證V2X訊息中的明文和密文的方法。
為便於參考，在本申請案中參考使用V2X系統和協定的車輛來描述實施例中的一些。然而，應當理解，各種實施例涵蓋了任何或所有V2X或基於車輛的通訊標準、訊息、協定及/或技術。因此，除非在請求項中明確陳述，否則本申請案中的任何內容皆不應被解釋為將請求項限制於特定系統（例如，V2X）或訊息或訊息發送協定（例如，基本安全訊息（BSM））。此外，本文描述的實施例可以指車輛中的V2X處理系統。預期了其他實施例，其中V2X處理系統可以在行動設備、行動電腦、RSU和被裝備來監視道路和車輛狀況並參與V2X通訊的其他設備中操作或被包括在其中。
圖1A是示出適用於實現各種實施例的示例V2X系統100的系統方塊圖。圖1B是示出適用於實現各種實施例的示例V2X通訊協定堆疊150的概念圖。參考圖1A和圖1B，車輛12、14、16可以分別包括V2X車載裝備102、104、106，其可以被配置為發送和接收V2X訊息，包括週期性地廣播基本安全訊息112、114、116，用於由其他車輛的車載裝備（例如，102、104、106）接收和處理。
藉由共享車輛位置、速度、方向、諸如制動的行為和其他資訊，車輛能夠保持安全間隔，並辨識和避免潛在碰撞。例如，從前方車輛16接收基本安全訊息114的尾隨車輛12能夠決定車輛16的速度和位置，使車輛12能夠匹配速度並保持安全距離20。藉由由基本安全訊息114告知前方車輛16何時應用制動，尾隨車輛12中的V2X裝備102能夠同時應用制動以保持安全間隔距離20，即使前方車輛16突然停止。作為另一實例，卡車車輛14內的V2X裝備104可以從兩個車輛12、16接收基本安全訊息112、116，並且因此被告知卡車車輛14應該停止在十字路口以避免碰撞。此外，車輛V2X車載裝備102、104、106中的每一個可以使用任何各種近距離通訊協定來彼此通訊。
此外，車輛可能能夠經由通訊網路18（例如，V2X、蜂巢、WiFi等）經由通訊鏈路122、124、146向各種網路元件132、134、136發送關於基本安全訊息和其他V2X通訊的資料和資訊。例如，網路元件132可以併入RSU、機架單元及/或類似物中，或者可以與其通訊。網路元件134、136可以被配置為執行與車輛12、14、16相關的功能或服務，諸如支付處理、路況監視、緊急提供者訊息處理等。網路元件134、136可以被配置為經由有線或無線網路142、144彼此通訊，以交換與支付處理、路況監視、緊急提供者訊息處理和類似服務相關聯的資訊。
圖2是適用於實現各種實施例的示例車輛系統200的部件圖。參考圖1A至圖2，系統200可以包括車輛202，該車輛202包括V2X處理設備204（例如，遠端資訊處理控制單元或車載單元（TCU/OBU））。V2X處理設備202可以與各種系統和設備通訊，諸如車內網路210、資訊娛樂系統212、各種感測器214、各種致動器216和射頻（RF）模組218。V2X處理設備202亦可以與各種其他車輛220、路邊單元222、基地台224和其他外部設備通訊。TCU/OBU 204可以被配置為執行用於認證明文和密文的操作，如下文進一步描述的。
V2X處理設備204可以包括V2X天線（例如，RF模組218），並且可以被配置為與一或多個ITS參與者（例如，站）（諸如另一車輛220、路邊單元222和基地台224或另一合適的網路存取點）進行通訊。在各種實施例中，V2X處理設備202可以從複數個資訊源（諸如車內網路210、資訊娛樂系統212、各種感測器214、各種致動器216和RF模組218）接收資訊。V2X處理設備204可以偵測車輛系統中（諸如複數個資訊源210-218中的一個、在V2X處理設備204上執行的應用或服務、或車輛的另一系統）的不當行為狀況。
車內網路210的實例包括控制器區域網路（CAN）、局域互連網路（LIN）、使用FlexRay協定的網路、面向媒體的系統傳輸（MOST）網路和汽車乙太網。車輛感測器214的實例包括位置決定系統（諸如全球導航衛星系統（GNSS）系統、相機、雷達、雷射雷達、超聲波感測器、紅外感測器以及其他合適的感測器設備和系統）。車輛致動器216的實例包括各種實體控制系統，諸如用於轉向、制動、發動機操作、車燈、方向信號等。
圖3A是訊息流程圖300，其示出在認證V2X訊息中的明文和密文的方法期間，基地台和無線設備之間的網路元件之間交換的通訊的實例。圖3B示出適用於實現各種實施例的示例資料結構350。參考圖1至圖3B，網路元件可以包括V2X端點節點320（例如，車輛12、14、16、202）、網路節點322（例如，車輛12、14、16、220中的另一個，RSU 132、220）、加密金鑰設備324（例如，網路元件134、136）、以及網路處理設備326（例如，網路元件134、136）。在一些實施例中，加密金鑰設備324可以是單獨的設備，諸如加密金鑰伺服器。在一些實施例中，加密金鑰設備324可以是網路節點322或網路處理設備326的模組、單元或功能。
在第一示例場景300a中，加密金鑰設備324可以產生加密金鑰，並在訊息302中向網路節點322發送加密金鑰。在一些實施例中，加密金鑰可以是公開金鑰或者可以包括公開金鑰。網路節點322可以向V2X端點節點320發送帶有V2X提供某些資訊的請求304的加密金鑰。請求304可以是V2X訊息，或者可以包括在V2X訊息中。通常，V2X訊息被配置用於在V2X通訊系統中使用，根據V2X通訊協定格式化，並且被配置用於經由頻寬及/或其他資源受限的無線通訊鏈路進行傳輸。
V2X端點節點320可以產生包括明文訊息的回應。V2X端點節點可以從明文訊息產生密文，並且可以產生密文的散列和明文訊息的散列。V2X端點節點可以使用散列演算法來產生（多個）散列，該散列演算法諸如SHA-2演算法組等中的任何一種。V2X端點節點320可以產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。在各種實施例中，密文的散列和明文訊息的散列可以以任何順序拼接。
在一些實施例中，V2X端點節點可以產生資料結構，諸如資料結構350（圖3B），並且V2X端點節點可以產生資料結構的數位簽章。資料結構350可以包括標識密文的散列及/或明文訊息的散列的標記。資料結構350亦可以包括其他資料。例如，資料結構350（例如，「SignedDecryptableData」）可以包括其結構及/或內容的描述352，諸如明文訊息的散列、或明文訊息本身（「hOP HashOrPlaintext」）、密文的散列、或密文訊息本身（「hOC HashOrCiphertext」）等。資料結構350亦可以包括明文訊息或明文訊息的散列的描述354、密文或密文訊息的散列的描述356，以及其他資料欄位、描述符、標記及/或其他內容。
回到圖3A，V2X端點節點可以向網路節點322發送V2X訊息306，該V2X訊息306包括密文、明文訊息的散列和數位簽章。網路節點322可以藉由以下方式決定V2X端點節點320是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接：產生密文的散列；使用所產生的密文的散列來構造接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的適當編碼的拼接；及使用接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。回應於決定V2X端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，網路節點322可以在訊息308中向加密金鑰設備324發送密文、明文訊息的散列和數位簽章。
加密金鑰設備324可以解密密文以產生明文訊息。加密金鑰設備324隨後可以在通訊310中向網路處理設備326發送明文訊息、密文的散列和（密文的散列與明文訊息的散列的拼接的）數位簽章。
在根據一些實施例的第二示例場景300b中，加密金鑰設備324可以在訊息312中向網路節點322返回明文訊息，並且網路節點322可以在訊息314中向網路處理設備326發送明文訊息、密文的散列和（密文的散列和明文訊息的散列的拼接的）數位簽章。在一些實施例中，網路節點322和加密金鑰設備324可以與網路節點322共置或併入網路節點322中，並且解密操作可以在網路節點322附近或者在網路節點322中執行。
在根據一些實施例的第三示例場景300c中，端點節點可以在訊息316中向網路處理設備326發送密文、明文訊息的散列和數位簽章。在一些實施例中，網路處理設備326可以藉由以下方式決定V2X端點節點320是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接：產生密文的散列；使用所產生的密文的散列來構造接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的適當編碼的拼接；及使用接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。回應於決定V2X端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，網路處理設備326可以在訊息318中將密文發送給加密金鑰設備324以用於解密。加密金鑰設備可以解密密文，並且可以在訊息320中將明文發送給網路處理設備。在一些實施例中，加密金鑰設備324可以與網路處理設備326共置或併入網路處理設備326中，並且解密操作可以在網路處理設備326附近或者在網路處理設備326中執行。
網路處理設備326可以藉由以下方式決定V2X端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接：產生明文訊息的散列；使用明文訊息的散列來構造所產生的明文訊息的散列和接收的密文散列的適當編碼的拼接；及使用所產生的明文訊息的散列和接收的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。回應於決定V2X端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，網路處理設備326可以為V2X端點節點執行資料交易。
在各種實施例中，V2X訊息304和306可以根據一或多個功能或系統進行配置。作為兩個實例，V2X訊息304和306可以被配置為收費訊息（例如，用於費用徵收或通行費徵收系統）或停車存取訊息（例如，用於停車支付系統）。V2X訊息304和306亦可以被配置為路況訊息（例如，給另一車輛、給RSU或給網路節點的關於交通、觀察到的車輛行為、道路損壞、諸如結冰或洪水等的危險路況的訊息）。V2X訊息304和306亦可以被配置為地理聯網訊息（例如，用於地理聯網訊息或訊息發送系統）。例如，V2X端點節點可以發送V2X訊息以輸送給特定的其他車輛、RSU等的集合，諸如沿著道路或路徑或沿特定方向。例如，地理聯網訊息可以用於通知其他車輛沿特定道路的危險交通或道路情況。作為另一實例，地理聯網訊息可以用於通知其他車輛緊急車輛正在接近，使得其他車輛可以暫時清理道路。
V2X訊息304和306亦可以被配置為緊急回應者訊息（例如，用於由員警、消防、緊急醫療技藝人士或其他緊急回應者系統使用）。例如，緊急回應者V2X訊息可以包括僅意欲由其他緊急回應者接收而非由公眾接收的資訊，諸如關於危險狀況、事件、事故等的資訊、關於嫌疑人或受害者的身份資訊、醫療資訊（例如，必須保密處理的醫療資訊）、個人可辨識資訊（PII）等。在一些實現方式中，明文訊息的內容可以包括保密或敏感性質的資訊，或者必須由法律或規章保密處理的資訊（例如，金融帳戶資訊、醫療資訊等）。
圖4是示出根據各種實施例的由V2X端點節點的處理器執行的用於認證V2X訊息中的明文和密文的方法400的過程流程圖。參考圖1至圖4，方法400的操作可以由V2X端點節點（例如，12、14、16、202、320）中的V2X處理設備來執行。
在方塊402中，V2X處理設備可以從將在V2X訊息中發送的明文訊息中產生密文。例如，V2X處理設備可以產生明文訊息，隨後藉由對明文訊息進行加密來產生密文。
在方塊404中，V2X處理設備可以產生密文的散列和明文訊息的散列。任何形式的散列函數或演算法可以用於產生這兩個散列，並且不同的散列函數或演算法可以用於產生密文的散列和明文訊息的散列。
在方塊406中，V2X處理設備可以產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。任何形式的簽名函數或演算法皆可以用於產生數位簽章。
在方塊408中，V2X處理設備可以向網路節點發送V2X訊息，該V2X訊息包括密文、明文訊息的散列和數位簽章。在一些實施例中，密文、明文訊息的散列和數位簽章可以被配置為使網路節點能夠驗證V2X端點節點簽訂了經簽訂的拼接。在一些實施例中，V2X訊息可以被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸，諸如由一個V2X端點節點發送並由另一V2X端點節點接收的V2X訊息。
在一些實施例中，V2X訊息可以被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息。在一些實施例中，明文訊息可以包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊、和緊急回應者資訊中的一個。在一些實施例中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括或被包括在定義或指定密文及/或密文的散列的位元組範圍或邊界以及明文訊息及/或明文訊息的散列的標識的資料結構中。
圖5是示出根據各種實施例的由網路節點的處理器執行的用於處理V2X訊息的方法500的過程流程圖。參考圖1至圖5，方法500的操作可以由網路節點（例如，12、14、16、220、132、220、322）中的處理設備（其可以是V2X處理設備）來執行。
在方塊502中，處理設備可以從V2X端點節點（例如，12、14、16、202、320）接收V2X訊息，該V2X訊息包括密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
在決定方塊504中，處理設備可以決定V2X端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接。在一些實施例中，處理設備可以產生密文的散列，使用所產生的密文的散列來構造接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接，以及使用接收的明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。
回應於決定V2X端點節點沒有簽訂密文的散列和明文訊息的散列的拼接（亦即，決定方塊504=「否」），在方塊506中處理設備可以拒絕來自V2X端點節點的V2X訊息。拒絕V2X訊息可以包括忽略V2X訊息、停止V2X訊息的進一步處理、以及其他合適的操作。
回應於決定V2X端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接（亦即，決定方塊504=「是」），在方塊508中處理設備可以向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
在一些實施例中，處理設備可以使用已知由可信V2X端點節點使用的散列演算法來產生密文的散列。在一些實施例中，V2X訊息可以被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸。在一些實施例中，V2X訊息可以被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息。在一些實施例中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括資料結構或被包括在資料結構中，該資料結構包括密文及/或密文的散列的標識，以及明文訊息及/或明文訊息的散列的標識。
圖6是示出根據各種實施例的由計算設備的處理器執行的用於認證V2X訊息中的明文和密文的方法600的過程流程圖。參考圖1至圖6，方法600的操作可以由網路處理設備（例如，134、136）中的處理設備來執行。
在方塊602中，處理設備可以從加密金鑰設備（例如，324）接收由V2X端點節點（例如，12，14，16，202，320）發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
在決定方塊604中，處理設備可以決定V2X端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接。在一些實施例中，處理設備可以產生明文訊息的散列，使用明文訊息的散列來構造所產生的明文訊息的散列和接收的密文的散列的拼接，以及使用所產生的明文訊息的散列和接收的密文的散列的拼接作為輸入，以使用V2X端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。在一些實施例中，密文的散列和明文訊息的散列的拼接可以包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識，以及明文訊息或明文訊息的散列的標識。
回應於決定V2X端點節點沒有簽訂密文的散列和明文訊息的散列的拼接（亦即，決定方塊604=「否」），在方塊606中處理設備可以拒絕來自V2X端點節點的V2X訊息。拒絕V2X訊息可以包括忽略V2X訊息、停止V2X訊息的進一步處理、以及其他合適的操作。
回應於決定V2X端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接（亦即，決定方塊604=「是」），在方塊608中處理設備可以為V2X端點節點執行資料交易。
圖7是示出適用於與各種實施例一起使用的示例行動計算設備700的部件方塊圖。參考圖1至圖7，各種實施例可以在各種計算系統中實現，包括車載裝備以及行動計算設備，包括示例行動計算設備700。行動計算設備700可以包括耦合到觸控式螢幕控制器704和內部記憶體706的處理器702。處理器702可以是被指定用於一般或特定處理任務的一或多個多核積體電路。內部記憶體706可以是揮發性或非揮發性記憶體，並且亦可以是安全及/或加密記憶體、或者不安全及/或未加密記憶體、或者其任何組合。能夠利用的記憶體類型的實例包括但不限於DDR、LPDDR、GDDR、WIDEIO、RAM、SRAM、DRAM、P-RAM、R-RAM、M-RAM、STT-RAM和嵌入式DRAM。觸控式螢幕控制器704和處理器702亦可以耦合到觸控式螢幕面板712，諸如電阻感測觸控式螢幕、電容感測觸控式螢幕、紅外感測觸控式螢幕等。附加地，行動計算設備700的顯示器不需要具有觸控式螢幕能力。
行動計算設備700可以具有一或多個無線電信號收發器708（例如，Peanut、藍芽、ZigBee、Wi-Fi、RF無線電）和天線710，用於發送和接收通訊，其彼此耦合及/或耦合到處理器702。收發器708和天線710可以與上述電路一起使用，以實現各種無線傳輸協定堆疊和介面。行動計算設備700可以包括蜂巢網路無線數據機晶片716，其允許經由蜂巢網路的通訊，並且耦合到處理器。
行動計算設備700可以包括耦合到處理器702的周邊設備連接介面718。周邊設備連接介面718可以被單個地配置為接受一種類型的連接，或者可以被配置為接受各種類型的實體和通訊連接（公共的或專有的），諸如通用序列匯流排（USB）、火線、雷電（Thunderbolt）或PCIe。周邊設備連接介面718亦可以耦合到類似配置的周邊設備連接埠（未圖示）。
行動計算設備700亦可以包括揚聲器714，用於提供音訊輸出。行動計算設備700亦可以包括由塑膠、金屬、或材料的組合構成的外殼720，用於包含本文描述的部件中的全部或一些。本領域一般技藝人士可以認識到，在車載實施例中，外殼720可以是車輛的儀錶板。行動計算設備700可以包括耦合到處理器702的電源722，諸如一次性或可充電電池。可充電電池亦可以耦合到周邊設備連接埠，以從行動計算設備700外部的源接收充電電流。行動計算設備700亦可以包括用於接收使用者輸入的實體按鈕724。行動計算設備700亦可以包括用於打開和關閉行動計算設備700的電源按鈕726。
圖8是適用於與各種實施例一起使用的示例行動計算設備800的部件方塊圖。參考圖1至圖8，各種實施例可以在各種計算系統中實現，包括示例行動計算設備800，其被示出為膝上型電腦。行動計算設備800可以包括用作電腦的指點設備的觸控板觸摸表面817，並且因此可以接收類似於在配備有觸控式螢幕顯示器的計算設備上實現的並且如上述的拖動、滾動和輕擊手勢。行動計算設備800通常將包括耦合到揮發性記憶體812和大容量非揮發性記憶體（諸如快閃記憶體的磁碟驅動器813）的處理器802。附加地，行動計算設備800可以具有用於發送和接收電磁輻射的一或多個天線808，其可以連接到無線資料連結及/或蜂巢式電話收發器816（其被耦合到處理器802）。行動計算設備800亦可以包括耦合到處理器802的軟碟驅動器814和壓縮光碟（CD）驅動器815。在筆記本配置中，電腦外殼包括全部耦合到處理器802的觸控板817、鍵盤818和顯示器819。眾所周知，計算設備的其他配置可以包括（例如，經由USB輸入）耦合到處理器的電腦滑鼠或軌跡球，其亦可以結合各種實施例使用。
圖9是適用於與各種實施例一起使用的示例V2X車載裝備900的部件方塊圖。參考圖1至圖9，各種實施例可以在多種V2X車載裝備900中實現。此種V2X車載裝備900可以被配置為在車輛中實現，並且連接到各種車輛系統和感測器。V2X車載裝備900可以包括耦合到記憶體904的處理器902。記憶體904可以是任何形式的非暫時性媒體（例如，唯讀記憶體（ROM）、快閃記憶體等），並且可以儲存資料和處理器可執行的指令，該等指令被配置為使處理器902執行本文描述的任何實施例方法的操作。處理器902亦可以耦合到無線收發器906，該無線收發器906耦合到車輛的天線（未圖示），並且被配置為發送和接收V2X訊息。
所示出和所描述的各種實施例僅作為實例提供，以說明請求項的各種特徵。然而，關於任何給定實施例所圖示和所描述的特徵不一定限於關聯的實施例，並且可以與所圖示和所描述的其他實施例一起使用或組合。此外，請求項不意欲受任何一個示例實施例的限制。例如，方法400、500和600的操作中的一或多個可以替代或結合方法400、500和600的一或多個操作。
在以下段落中描述實現方式實例。儘管根據示例方法描述了以下實現方式實例中的一些，但是進一步的示例實現方式可以包括：在以下段落中論述的由V2X處理設備實現的示例方法，V2X處理設備可以是車載單元、行動設備單元、行動計算單元、或固定路邊單元、網路節點、或計算設備，包括配置有處理器可執行的指令的處理器以執行以下實現方式實例的方法的操作；以下段落中論述的由V2X處理設備、網路節點處理設備或網路計算節點處理設備實現的示例方法，該網路計算節點處理設備包括用於執行以下實現方式實例的方法的功能的構件；及在以下段落中論述的示例方法可以被實現為具有儲存在其上的處理器可執行的指令的非暫時性處理器可讀取儲存媒體，該等處理器可執行的指令被配置為使V2X處理設備、網路節點處理設備或網路計算節點處理設備的處理器執行以下實現方式實例的方法的操作。
實例1。一種由端點節點的處理器執行的用於認證訊息中的明文和密文的方法，包括：從將在訊息中發送的明文訊息產生密文；產生密文的散列和明文訊息的散列；產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；及向網路節點發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的訊息，其中密文、明文訊息的散列和數位簽章被配置為使網路節點能夠驗證端點節點簽訂了經簽訂的拼接。
實例2。如實例1所述的方法，其中端點節點包括車聯網路（V2X）端點節點，並且訊息包括V2X訊息。
實例3。如實例1和2中任一項所述的方法，其中訊息被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸。
實例4。如實例1-3中任一項所述的方法，其中訊息被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息中的一個。
實例5。如實例1-4中任一項所述的方法，其中明文訊息包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊、和緊急回應者資訊中的一個。
實例6。如實例1-5中任一項所述的方法，其中密文的散列和明文訊息的散列的拼接包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識，以及明文訊息或明文訊息的散列的標識。
實例7。一種由網路節點的處理器執行的用於處理訊息的方法，包括：從端點節點接收訊息，該訊息包括密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
實例8。如實例7所述的方法，其中訊息包括車聯網路（V2X）訊息，並且端點節點包括V2X端點節點。
實例9。如實例7和8中任一項所述的方法，其中決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接包括：產生密文的散列；拼接明文訊息的散列和所產生的密文的散列；及提供明文訊息的散列和所產生的密文的散列的拼接作為輸入，以使用端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。
實例10。如實例7-9中任一項所述的方法，其中產生密文的散列包括使用已知由可信端點節點使用的散列演算法來產生密文的散列。
實例11。如實例7-10中任一項所述的方法，其中訊息被配置用於在有限頻寬的無線通訊鏈路上傳輸。
實例12。如實例7-11中任一項所述的方法，其中訊息被配置為收費訊息、停車存取訊息、路況訊息、地理聯網訊息、或緊急回應者訊息中的一個。
實例13。如實例7-12中任一項所述的方法，其中密文的散列和明文訊息的散列的拼接包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識，以及明文訊息或明文訊息的散列的標識。
實例14。如實例7-13中任一項所述的方法，其中向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章包括向加密金鑰伺服器發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
實例15。如實例7-14中任一項所述的方法，其中向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章包括向加密金鑰模組發送密文、明文訊息的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
實例16。一種由計算設備的處理器執行的用於認證訊息中的明文和密文的方法，包括：從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，為端點節點執行資料交易。
實例17。如實例16所述的方法，其中訊息包括車聯網路（V2X）訊息，並且端點節點包括V2X端點節點。
實例18。如實例16和17中任一項所述的方法，其中決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接包括：產生明文訊息的散列；拼接所產生的明文訊息的散列和密文的散列；及提供所產生的明文訊息的散列和密文的散列的拼接作為輸入，以使用端點節點的公開金鑰驗證數位簽章。
實例19。如實例16-18中任一項所述的方法，其中明文訊息包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊和緊急回應者資訊中的一個。
實例20。如實施例16-19中任一項所述的方法，其中密文的散列和明文訊息的散列的拼接包括資料結構，該資料結構包括密文或密文的散列的標識，以及明文訊息或明文訊息的散列的標識。
實例21。如實例16-20中任一項所述的方法，其中從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章包括從加密金鑰伺服器接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
實例22。如實例16-21中任一項所述的方法，其中從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章包括從加密金鑰模組接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章。
實例23。一種用於認證訊息中的明文和密文的系統，包括：端點節點，其包括配置有處理器可執行的指令的處理器，該等指令用於從將在訊息中發送的明文訊息產生密文；產生密文的散列和明文訊息的散列；產生密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；及發送包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的訊息；網路節點，其包括配置有處理器可執行的指令的處理器，該等指令用於從端點節點接收包括密文、明文訊息的散列和數位簽章的訊息；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接，向加密金鑰設備發送密文、明文訊息的散列和數位簽章；及網路處理設備，其包括配置有處理器可執行的指令的處理器，該等指令用於從加密金鑰設備接收由端點節點發起的明文訊息、明文訊息的密文的散列、以及密文的散列和明文訊息的散列的拼接的數位簽章；決定端點節點是否簽訂了密文的散列和明文訊息的散列的拼接；及回應於決定端點節點簽訂了密文和明文訊息的拼接，為端點節點執行資料交易。
前述方法描述和過程流程圖僅作為說明性實例提供，並不意欲要求或暗示各種實施例的操作必須以所示順序執行。如本領域技藝人士將理解的，前述實施例中的操作的順序可以以任何順序執行。諸如「此後」、「隨後」、「下一個」等的詞語並不意欲限制操作的順序；該等詞語只是用來經由方法的描述來引導讀者。此外，對單數形式的請求項元素的任何引用（例如，使用冠詞「一（a）」、「一（an）」或「該（the）」）不應被解釋為將該元素限制為單數。
結合本文所揭示的實施例描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路和演算法操作可以實現為電子硬體、電腦軟體或兩者的組合。為了清楚地說明硬體和軟體的此種可互換性，各種說明性的部件、方塊、模組、電路和操作已經在上文根據其功能進行了廣泛描述。此種功能是實現為硬體還是軟體取決於特定應用和對整個系統施加的設計限制。本領域技藝人士可以針對每個特定應用以不同的方式實現所描述的功能，但是此種實現方式決策不應被解釋為導致脫離請求項的範圍。
用於實現結合本文所揭示的實施例描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組和電路的硬體可以利用通用處理器、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（TCUASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）或其他可程式設計邏輯設備、個別閘門或電晶體邏輯、個別硬體部件、或其設計成執行本文所描述的功能的任何組合來實現或執行。通用處理器可以是微處理器，但是替代地，處理器可以是任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可以被實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、複數個微處理器、與DSP核心相結合的一或多個微處理器、或者任何其他此種配置。替代地，一些操作或方法可以由特定於給定功能的電路來執行。
在一或多個實施例中，所描述的功能可以在硬體、軟體、韌體或其任何組合中實現。若在軟體中實現，該等功能可以作為一或多個指令或代碼儲存在非暫時性電腦可讀取媒體或非暫時性處理器可讀取媒體上。本文所揭示的方法或演算法的操作可以在處理器可執行的軟體模組中實現，該模組可以常駐在非暫時性電腦可讀取或處理器可讀取儲存媒體上。非暫時性電腦可讀取或處理器可讀取儲存媒體可以是電腦或處理器可存取的任何儲存媒體。作為實例而非限制，此種非暫時性電腦可讀取或處理器可讀取媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體、CD-ROM或其他光碟儲存、磁碟儲存或其他磁儲存設備、或者可以用於以指令或資料結構的形式儲存期望的程式碼並且可以由電腦存取的任何其他媒體。如本文所使用的，磁碟（disk）和光碟（disc）包括壓縮光碟（CD）、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光光碟，其中磁碟（disk）通常磁性地再現資料，而光碟（disc）利用鐳射光學地再現資料。上述的組合亦包括在非暫時性電腦可讀取和處理器可讀取媒體的範圍內。附加地，方法或演算法的操作可以作為代碼及/或指令的一個或任何組合或集合常駐在非暫時性處理器可讀取媒體及/或電腦可讀取媒體上，該電腦可讀取媒體可以併入電腦程式產品中。
提供所揭示的實施例的前述描述以使本領域的任何技藝人士能夠實現或使用請求項。對該等實施例的各種修改對於本領域技藝人士來說將是顯而易見的，並且在不脫離請求項的範圍的情況下，本文定義的一般原理可以應用於其他實施例。因此，本揭示不意欲限於本文所示的實施例，而是符合與下文請求項和本文揭示的原理和新穎特徵一致的最廣範圍。
12:車輛 14:車輛 16:車輛 18:通訊網路 20:安全距離 100:V2X系統 102:V2X車載裝備 104:V2X車載裝備 106:V2X車載裝備 112:基本安全訊息 114:基本安全訊息 116:基本安全訊息 122:通訊鏈路 124:通訊鏈路 132:網路元件 134:網路元件 136:網路元件 142:有線或無線網路 144:有線或無線網路 146:通訊鏈路 150:V2X通訊協定堆疊 200:車輛系統 202:車輛 204:V2X處理設備 210:車內網路 212:資訊娛樂系統 214:感測器 216:致動器 218:射頻（RF）模組 220:其他車輛 222:路邊單元 224:基地台 300:訊息流程圖 300a:第一示例場景 300b:第二示例場景 300c:第三示例場景 302:訊息 304:請求 306:V2X訊息 308:訊息 310:通訊 312:訊息 314:訊息 316:訊息 318:訊息 320:V2X端點節點 322:網路節點 324:加密金鑰設備 326:網路處理設備 350:資料結構 352:描述 354:描述 356:描述 400:方法 402:方塊 404:方塊 406:方塊 408:方塊 500:方法 502:方塊 504:決定方塊 506:方塊 508:方塊 600:方法 602:方塊 604:決定方塊 606:方塊 608:方塊 700:行動計算設備 702:處理器 704:觸控式螢幕控制器 706:內部記憶體 708:無線電信號收發器 710:天線 712:觸控式螢幕面板 714:揚聲器 716:蜂巢網路無線數據機晶片 718:周邊設備連接介面 720:外殼 722:電源 724:實體按鈕 726:電源按鈕 800:行動計算設備 802:處理器 808:天線 812:揮發性記憶體 813:磁碟驅動器 814:軟碟驅動器 815:壓縮光碟（CD）驅動器 816:無線資料連結及/或蜂巢式電話收發器 817:觸控板觸摸表面 818:鍵盤 819:顯示器 900:V2X車載裝備 902:處理器 904:記憶體 906:無線收發器
併入本文並構成本說明書的部分的附圖示出請求項的示例性實施例，並與給出的一般描述和詳細描述一起用於解釋本文的特徵。
圖1A是示出適用於實現各種實施例的示例V2X系統的系統方塊圖。
圖1B是示出適用於實現各種實施例的示例V2X通訊協定堆疊的概念圖。
圖2是適用於實現各種實施例的示例車輛系統的部件圖。
圖3A示出在用於認證V2X訊息中的明文和密文的方法期間，基地台和無線設備之間的網路元件之間交換的通訊的實例的訊息流程圖。
圖3B示出適用於實現各種實施例的示例資料結構。
圖4是示出根據各種實施例的由V2X的處理器執行的用於認證V2X訊息中的明文和密文的方法的過程流程圖。
圖5是示出根據各種實施例的由網路節點的處理器執行的用於處理V2X訊息的方法的過程流程圖。
圖6是示出根據各種實施例的由計算設備的處理器執行的用於認證V2X訊息中的明文和密文的方法的過程流程圖。
圖7是示出適用於與各種實施例一起使用的示例行動計算設備的部件方塊圖。
圖8是示出適用於與各種實施例一起使用的示例行動計算設備的部件方塊圖。
圖9是示出適用於與各種實施例一起使用的示例V2X車載裝備的部件方塊圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
400:方法
402:方塊
404:方塊
406:方塊
408:方塊

Claims (33)

  1. 一種由一端點節點的一處理器執行的用於認證一訊息中的明文和密文的方法，包括以下步驟： 從將在一訊息中發送的一明文訊息產生密文； 產生該密文的一散列和該明文訊息的一散列； 產生該密文的該散列和該明文訊息的該散列的一拼接的一數位簽章；及 向一網路節點發送包括該密文、該明文訊息的該散列和該數位簽章的一訊息， 其中該密文、該明文訊息的該散列和該數位簽章被配置為使該網路節點能夠驗證該端點節點簽訂了經簽訂的該拼接。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該端點節點包括一車聯網路（V2X）端點節點，並且該訊息包括一V2X訊息。
  3. 如請求項1所述的方法，其中該訊息被配置為一收費訊息、一停車存取訊息、一路況訊息、一地理聯網訊息，或一緊急回應者訊息中的一個。
  4. 如請求項1所述的方法，其中該明文訊息包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊和緊急回應者資訊中的一個。
  5. 如請求項1所述的方法，其中該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括一資料結構，該資料結構包括該密文或該密文的該散列的一標識、以及該明文訊息或該明文訊息的該散列的一標識。
  6. 一種端點節點，包括： 一處理器，被配置有處理器可執行的指令，以： 從將在一訊息中發送的一明文訊息產生密文； 產生該密文的一散列和該明文訊息的一散列； 產生該密文的該散列和該明文訊息的該散列的一拼接的一數位簽章；及 向一網路節點發送包括該密文、該明文訊息的該散列和該數位簽章的一訊息， 其中該密文、該明文訊息的該散列和該數位簽章被配置為使該網路節點能夠驗證該端點節點簽訂了經簽訂的該拼接。
  7. 如請求項6所述的端點節點，其中該端點節點包括一車聯網路（V2X）端點節點，並且該訊息包括一V2X訊息。
  8. 如請求項6所述的端點節點，其中該訊息被配置為一收費訊息、一停車存取訊息、一路況訊息、一地理聯網訊息，或一緊急回應者訊息中的一個。
  9. 如請求項6所述的端點節點，其中該明文訊息包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊和緊急回應者資訊中的一個。
  10. 如請求項6所述的端點節點，其中該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括一資料結構，該資料結構包括該密文或該密文的該散列的一標識、以及該明文訊息或該明文訊息的該散列的一標識。
  11. 一種由一網路節點的一處理器執行的用於處理一訊息的方法，包括以下步驟： 從一端點節點接收一訊息，該訊息包括密文、一明文訊息的一散列、以及該密文的一散列和該明文訊息的該散列的一拼接的一數位簽章； 決定該端點節點是否簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接；及 回應於決定該端點節點簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接，向一加密金鑰設備發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  12. 如請求項11所述的方法，其中該訊息包括一車聯網路（V2X）訊息，並且該端點節點包括一V2X端點節點。
  13. 如請求項11所述的方法，其中決定該端點節點是否簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括以下步驟： 產生該密文的一散列； 拼接該明文訊息的該散列和所產生的該密文的該散列；及 提供該明文訊息的該散列和所產生的該密文的該散列的該拼接作為一輸入，以使用該端點節點的一公開金鑰驗證該數位簽章。
  14. 如請求項11所述的方法，其中產生該密文的該散列包括使用已知由一可信端點節點使用的一散列演算法來產生該密文的該散列。
  15. 如請求項11所述的方法，其中該訊息被配置為一收費訊息、一停車存取訊息、一路況訊息、一地理聯網訊息，或一緊急回應者訊息中的一個。
  16. 如請求項11所述的方法，其中該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括一資料結構，該資料結構包括該密文或該密文的該散列的一標識、以及該明文訊息或該明文訊息的該散列的一標識。
  17. 如請求項11所述的方法，其中向一加密金鑰設備發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章包括向一加密金鑰伺服器發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  18. 如請求項11所述的方法，其中向一加密金鑰設備發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章包括向一加密金鑰模組發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  19. 一種網路節點，包括： 一處理器，被配置有處理器可執行的指令，以： 從一端點節點接收一訊息，該訊息包括密文、一明文訊息的一散列、以及該密文的一散列和該明文訊息的該散列的一拼接的一數位簽章； 決定該端點節點是否簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接；及 回應於決定該端點節點簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接，向一加密金鑰設備發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  20. 如請求項19所述的網路節點，其中該訊息包括一車聯網路（V2X）訊息，並且該端點節點包括一V2X端點節點。
  21. 如請求項19所述的網路節點，其中該處理器進一步被配置有處理器可執行的指令，以： 產生該密文的一散列； 拼接該明文訊息的該散列和所產生的該密文的該散列；及 提供該明文訊息的該散列和所產生的該密文的該散列的該拼接作為一輸入，以使用該端點節點的一公開金鑰驗證該數位簽章。
  22. 如請求項19所述的網路節點，其中該處理器進一步被配置有處理器可執行的指令以使用已知由一可信端點節點使用的一散列演算法來產生該密文的該散列。
  23. 如請求項19所述的網路節點，其中該訊息被配置為一收費訊息、一停車存取訊息、一路況訊息、一地理聯網訊息，或一緊急回應者訊息中的一個。
  24. 如請求項19所述的網路節點，其中該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括一資料結構，該資料結構包括該密文或該密文的該散列的一標識、以及該明文訊息或該明文訊息的該散列的一標識。
  25. 如請求項19所述的網路節點，其中該處理器進一步被配置有處理器可執行的指令以向一加密金鑰伺服器發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  26. 如請求項19所述的網路節點，其中該處理器進一步被配置有處理器可執行的指令以向一加密金鑰模組發送該密文、該明文訊息的該散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接的該數位簽章。
  27. 一種由一計算設備的一處理器執行的用於認證一訊息中的明文和密文的方法，包括以下步驟： 從一加密金鑰設備接收由一端點節點發起的一明文訊息、該明文訊息的密文的一散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的一散列的一拼接的一數位簽章； 決定該端點節點是否簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的一散列的該拼接；及 回應於決定該端點節點簽訂了該密文和該明文訊息的該拼接，為該端點節點執行一資料交易。
  28. 如請求項27所述的方法，其中該訊息包括一車聯網路（V2X）訊息，並且該端點節點包括一V2X端點節點。
  29. 如請求項27所述的方法，其中決定該端點節點是否簽訂了該密文的該散列和該明文訊息的一散列的該拼接包括以下步驟： 產生該明文訊息的一散列； 拼接所產生的該明文訊息的該散列和該密文的該散列；及 提供所產生的該明文訊息的該散列和該密文的該散列的該拼接作為一輸入，以使用該端點節點的一公開金鑰驗證該數位簽章。
  30. 如請求項27所述的方法，其中該明文訊息包括收費資訊、停車存取資訊、路況資訊、地理聯網資訊和緊急回應者資訊中的一個。
  31. 如請求項27所述的方法，其中該密文的該散列和該明文訊息的該散列的該拼接包括一資料結構，該資料結構包括該密文或該密文的該散列的一標識、以及該明文訊息或該明文訊息的該散列的一標識。
  32. 如請求項27所述的方法，其中從一加密金鑰設備接收由一端點節點發起的一明文訊息、該明文訊息的密文的一散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的一散列的一拼接的一數位簽章包括從一加密金鑰伺服器接收由該端點節點發起的該明文訊息、該明文訊息的密文的一散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的一散列的一拼接的一數位簽章。
  33. 如請求項27所述的方法，其中從一加密金鑰設備接收由一端點節點發起的一明文訊息、該明文訊息的密文的一散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的一散列的一拼接的一數位簽章包括從一加密金鑰模組接收由該端點節點發起的該明文訊息、該明文訊息的密文的一散列、以及該密文的該散列和該明文訊息的一散列的一拼接的一數位簽章。
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