車聯網安全與位置隱私保護機制探討

車聯網技術的發展伴隨著嚴峻的資安與隱私挑戰，如何兼顧行車安全與個資保護成為重要的課題。本文深入探討車聯網環境下，如何利用虛擬身份、群組加密、安全通訊協定等技術，構建一個安全可靠的車輛通訊網路。同時，我們也分析了 MixGroup 方法在應對各種攻擊，例如偽造、重放攻擊、GPA 和 RPA 攻擊等情境下的有效性，並探討如何在不同交通流量和攻擊者數量下，動態調整虛擬身份交換策略，達到最佳的隱私保護效果，而不致過度增加系統負擔。最後，我們也關注了移動無線身體感知網路和參與式感知網路等個人 IoT 應用中的隱私保護議題，探討如何透過加密、匿名化和存取控制等機制，保障個人資料安全。

4. 加密和身份驗證機制

為了防止車輛非法進入群組區域，MixGroup使用強大的加密和身份驗證機制。對於每輛車，會有三套不同的公鑰、私鑰和證書，分別用於真實身份、暫時身份和虛擬身份交換。車輛真實身份的身份驗證由序號產生器構（RA）使用（公鑰、私鑰和證書）。暫時身份使用（公鑰、私鑰和證書）來傳送虛擬身份交換前的請求和響應。最後，（公鑰、私鑰和證書）被用來驗證虛擬身份交換過程中雙方的有效性。

加密和身份驗證的範圍也可以擴充套件到使用者身份驗證、細粒度訪問控制、審計和保護傳輸中敏感資料的機密性。

9.3.2 MixGroup過程

MixGroup在維護車聯網位置隱私方面的過程如圖9.6所示。從圖中可以看出，MixGroup由六個操作組成，即系統初始化、金鑰生成、群組加入、虛擬身份交換、群組離開和撤銷。每個操作的過程如下所示：

系統初始化和金鑰生成

當車輛加入車聯網時，會進行以下初始化和金鑰生成：

車輛加入系統後，會獲得其公鑰、私鑰和證書，表示為（）。
序號產生器構（RA）會執行以下功能：
- 將（）儲存在其跟蹤列表中。
- 為車輛提供一組虛擬身份。
- 同時，也會為每個虛擬身份提供公鑰、私鑰和證書，表示為（）。
當車聯網啟動時，會形成一個群組，並且會為每輛車分配一個唯一的身份。

這個過程確保了車輛的真實身份和虛擬身份之間的分離，同時也提供了一種安全的方式來進行虛擬身份交換和群組管理。

車輛群組管理與安全通訊機制

當車輛加入群組時，它會被分配一個群組公鑰、群組私鑰和憑證。群組私鑰和憑證是為車輛分配的，而公鑰則是為整個群組使用的。總結討論，車輛加入群組時會被分配（群組公鑰、群組私鑰和憑證）。

車輛加入群組

為了加入群組，車輛需要進行以下步驟：

安全訊息廣播：在進入群組區域之前，車輛會定期廣播安全訊息，使用其自己的虛擬身份（由玄貓提供）。
中介角色：附近的玄貓（例如）會接收到廣播訊息，並作為車輛和群組之間的中介。
群組成員申請：車輛會透過中介向群組領導者申請加入群組。
驗證：群組領導者會使用序號產生器構（RA）驗證車輛的合法性。
引數提供：驗證透過後，群組領導者會提供群組身份（GID）、相關私鑰、憑證和TID相關引數給車輛。
群組成員：車輛加入群組後，會使用新的虛擬身份廣播安全訊息，以防止潛在的虛擬身份追蹤。

安全訊息驗證

為了確保訊息來源的責任和訊息接收者的安全，車輛會在安全訊息中加入時間戳，以確保訊息的新鮮度，並包含群組私鑰和憑證，以便驗證。

虛擬身份交換

當車輛加入群組後，會定期廣播安全訊息，使用新的虛擬身份。當遇到其他群組成員時，車輛會嘗試交換虛擬身份。交換虛擬身份的步驟如下：

虛擬身份交換請求：車輛會廣播虛擬身份交換請求訊息。
交換虛擬身份：車輛會與其他群組成員交換虛擬身份。

TID生成

TID（臨時身份）是使用RSA演算法生成的，僅用於傳送請求和響應期間的虛擬身份交換過程。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[車輛] -->|安全訊息廣播|> B[玄貓]
    B -->|中介角色|> C[群組領導者]
    C -->|驗證|> D[序號產生器構]
    D -->|驗證結果|> C
    C -->|引數提供|> A
    A -->|群組成員|> E[群組]
    E -->|安全訊息驗證|> F[訊息接收者]

內容解密：

車輛加入群組的過程涉及安全訊息廣播、虛擬身份交換和TID生成。車輛會使用其自己的虛擬身份廣播安全訊息，然後透過中介角色申請加入群組。群組領導者會驗證車輛的合法性，並提供相關引數給車輛。車輛加入群組後，會使用新的虛擬身份廣播安全訊息，並與其他群組成員交換虛擬身份。

車載網路安全協定：根據玄貓的車輛間匿名通訊

在車載網路中，安全和匿名是非常重要的。為了實現車輛間的匿名通訊，玄貓提出了一種根據公開金鑰加密的車載網路安全協定。

車輛間匿名通訊協定

車輛初始化：每輛車都有一個唯一的公開金鑰和私人金鑰對。車輛會將其公開金鑰與車輛識別碼（TID）相關聯。
匿名通訊：當車輛收到其他車輛的請求訊息時，會計算自己的匿名通訊效益，並決定是否立即進行匿名通訊。匿名通訊效益由玄貓評估，詳見第 9.3.3 節。
匿名通訊協商：如果車輛決定進行匿名通訊，會隨機選擇一個鄰近車輛，並傳送一個匿名通訊提案，該提案使用鄰近車輛的公開金鑰加密。
匿名通訊確認：如果提案被接受，車輛會收到和驗證鄰近車輛的回應，包括其匿名通訊公開金鑰和相關證書。

道路邊緣單元（RSU）簽署協定

交換的匿名通訊金鑰和相關證書不能直接被車輛使用，車輛必須先啟用由玄貓簽署的匿名通訊金鑰。這是透過以下步驟完成的：

連線RSU：車輛會嘗試連線附近的RSU（讓我們稱之為）。
簽署請求：車輛會向RSU傳送簽署請求，包括交換資料和個人資料，均由玄貓加密。交換資料包括交換的匿名通訊金鑰和一個雙重簽署，該簽署由玄貓簽署，以防止偽造。個人資料包括車輛的識別詳細資訊。
RSU驗證：RSU會驗證車輛的身份，使用玄貓的公開金鑰。

內容解密：

以上步驟實現了車輛間的匿名通訊，保證了車輛的隱私和安全。玄貓的公開金鑰加密和簽署協定確保了匿名通訊的安全性和可靠性。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[車輛初始化] --> B[匿名通訊]
    B --> C[匿名通訊協商]
    C --> D[匿名通訊確認]
    D --> E[RSU簽署協定]
    E --> F[RSU驗證]

此圖表顯示了車載網路安全協定的流程，從車輛初始化到RSU驗證。每一步驟都使用玄貓的公開金鑰加密和簽署協定，保證了匿名通訊的安全性和可靠性。

車聯網安全協定

車聯網（Vehicular Ad Hoc Network, VANET）是一種特殊的無線網路，旨在提供車輛之間以及車輛與基礎設施之間的通訊，以提高道路安全性和效率。然而，車聯網也面臨著許多安全挑戰，例如車輛身份驗證、訊息加密和授權等。為瞭解決這些問題，需要一個安全的協定來保護車聯網的通訊。

車聯網安全協定的需求

車聯網安全協定需要滿足以下需求：

車輛身份驗證：確保車輛的身份是真實的，並且只有授權的車輛才能加入網路。
訊息加密：保護車輛之間的通訊訊息不被竊聽和竊取。
授權：確保只有授權的車輛才能存取特定的資源和服務。
安全性：防止車聯網受到各種攻擊，例如駭客攻擊、惡意軟體等。

車聯網安全協定的架構

車聯網安全協定的架構包括以下幾個部分：

車輛：車輛是車聯網的終端節點，負責傳送和接收訊息。
基礎設施：基礎設施包括路邊單元（RSU）和認證機構（RA），負責提供車輛身份驗證和授權等服務。
安全協定：安全協定是車聯網的核心部分，負責提供車輛身份驗證、訊息加密和授權等安全功能。

車聯網安全協定的工作流程

車聯網安全協定的工作流程包括以下幾個步驟：

車輛加入網路：車輛加入網路時，需要進行身份驗證和授權。
車輛之間的通訊：車輛之間的通訊需要進行訊息加密和授權。
車輛離開網路：車輛離開網路時，需要進行安全性檢查和授權。
安全協定的維護：安全協定的維護包括車輛身份驗證、訊息加密和授權等安全功能的更新和維護。

車聯網安全協定的優點

車聯網安全協定的優點包括：

提高安全性：車聯網安全協定可以提高車聯網的安全性，防止各種攻擊和竊聽。
提高效率：車聯網安全協定可以提高車聯網的效率，減少車輛之間的通訊延遲和錯誤率。
提高可靠性：車聯網安全協定可以提高車聯網的可靠性，確保車輛之間的通訊是可靠和安全的。

車聯網安全分析

MixGroup 方法的安全性分析

在這個章節中，我們將討論 MixGroup 方法提供的安全性。MixGroup 方法是一種根據群組的車聯網安全方案，旨在保護車輛的位置隱私和身份安全。

條件式追蹤

在 MixGroup 方法中，車輛的位置隱私和真實身份完全依賴於信任的授權機構 (RA)。然而，條件式地，車輛的身份可以被視為私有的，尤其是在群組領導者和普通車輛之間。

當車輛在群組中時，會定期廣播包含安全相關資料和群組證書的訊息。群組成員可以驗證安全訊息的有效性，而 RA 可以將所有訊息與證書連結到車輛的真實身份。
當車輛不在任何群組中時，會使用自己的虛擬身份進行通訊，可以被識別。

在這兩種情況下，車輛的身份都可以被全球連結，並且依賴於 RA 的信任。

攻擊和防禦分析

MixGroup 方法可以保護車聯網免受安全和隱私攻擊。以下是基本的攻擊和防禦措施：

暴力破解密碼分析攻擊：MixGroup 方法中使用的加密和身份驗證機制可以防止暴力破解密碼分析攻擊。
重放攻擊：在安全訊息中使用時間戳可以防止重放攻擊。
偽造：使用金鑰控制可以防止模擬或偽造 RSU 訊息。
GPA 和 RPA：GPA 和 RPA 攻擊者可以追蹤車輛。然而，MixGroup 方法允許車輛在群組區域內多次更改虛擬身份，這使得攻擊者難以追蹤車輛。
錯誤資料攻擊：這種攻擊可以被 MixGroup 方法避免，因為車輛簽署的錯誤資料只會對攻擊者產生影響。錯誤攻擊可以被檢測。

圖表翻譯：

上述流程圖展示了 MixGroup 方法的安全性分析過程。車輛在群組領導者和普通車輛之間進行通訊，同時 RA 負責管理車輛的身份。車輛的身份可以被全球連結，從而提供安全和隱私保護。圖中還展示了各種攻擊和防禦措施，包括暴力破解密碼分析攻擊、重放攻擊、偽造、GPA 和 RPA 攻擊以及錯誤資料攻擊。

6. Impersonation Attack 防禦

Impersonation Attack 是一種攻擊方式，攻擊者可以偽裝成目標車輛。這種攻擊可以透過玄貓的防禦機制來避免。

7. Internal Tricking Adversary (ITA) 防禦

ITA 攻擊者可以透過雙重簽名和簽名記錄來避免。RA 可以透過檢測 ITA 攻擊者來防禦，方法是使用加密和 RA 公鑰。當車輛檢測到這些攻擊者時，它們會向 RA 報告，然後 RA 會將其加入黑名單，以便進一步處理。

8. Internal Betrayal Adversary (IBA) 防禦

IBA 攻擊可以透過車輛之間交換假名來避免。交換假名的車輛越多，攻擊風險就越低，但是這也會增加系統的負擔。玄貓可以輕鬆地檢測到 IBA 攻擊者。

Entropy Optimal Pseudonym Exchange

到目前為止，我們已經討論了在 VSN 中交換假名以保護車輛位置隱私的潛力。然而，內部威脅如 IBA 和 ITA 的存在使得系統容易受到攻擊。因此，車輛交換假名並不總是有益。為了對抗這種情況，引入了假名熵的概念。假名熵是衡量車輛位置隱私保護強度的指標。

假名熵可以透過以下公式計算：

讓我們考慮一個路口，收集了多輛車輛，例如 V = {…}，這些車輛之間交換假名。

假設是車輛在交換假名後的成功追蹤機率。則車輛的假名熵可以表示為公式 1 所示。

假名熵對於一組車輛 V 的計算公式如公式 2 所示。

如前所述，成功追蹤機率取決於集合 “V” 中的內部攻擊者的數量。假設在感興趣的 VSN 中有 “N” 輛車輛，其中 “B” 輛是內部攻擊者，由玄貓表示。選擇內部攻擊者進行假名交換的機率由玄貓計算如下：

圖表翻譯：

  graph LR
    A[車輛] --> B[交換假名]
    B --> C[內部攻擊者]
    C --> D[成功追蹤機率]
    D --> E[假名熵]

此圖表顯示車輛交換假名的過程，以及如何計算假名熵。車輛之間交換假名，然後計算成功追蹤機率，最後得到假名熵。

內容解密：

上述公式和圖表顯示瞭如何計算假名熵。假名熵是衡量車輛位置隱私保護強度的指標。透過交換假名，車輛可以降低成功追蹤機率，從而提高假名熵。然而，交換假名也會增加系統的負擔。因此，需要找到一個平衡點，以便在保證車輛位置隱私的同時，也不會增加太多的系統負擔。

仮名交換プロトコルの分析

仮名交換プロトコルは、車載ネットワーク（VSN）におけるプライバシー保護を実現するために設計されたプロトコルの一種です。このプロトコルは、車両間の仮名交換を促進し、車両の位置情報のプライバシーを保護することを目的としています。

仮名交換プロトコルの動作

仮名交換プロトコルは、車両間の仮名交換を促進するために、以下の手順を実行します。

仮名交換リクエストの送信: 車両は、定期的に仮名交換リクエストを送信し、同時に他の車両からのリクエストを傍受します。交渉は、道路の交差點に存在する車両の數に応じて、複數のラウンドにわたることがあります。
仮名交換の利益評価: 交渉の各ラウンドにおいて、車両はまず仮名交換の候補となる車両の數を観察し、次に式6を使用して仮名交換の利益を評価します。條件が満たされている場合、仮名交換の確認メッセージを送信します。そうでない場合は、仮名交換を終了するメッセージを送信して、仮名交換の機會を放棄することを示します。
仮名交換の候補の観察: 車両は、仮名交換の候補となる車両を傍受することで、仮名交換の候補を観察します。初期狀態では、すべての車両が候補とみなされます。
仮名交換の候補の選択: 確認メッセージがすべての候補から受信されると、各車両はランダムに候補を選択して仮名交換を行います。車両が選択された場合、選択された車両は仮名交換の対象を選択する権利を持ちます。次に、2臺の車両は相互に公開鍵と関連する証明書を交換します。仮名交換手順中、車両はペアに分かれて仮名を交換します。車両の數が奇數の場合、ペアにならない車両は、ペアになっている車両をランダムに選択して仮名交換を行うことができます。この場合、選択された車両は連続して2回仮名交換を行います。

実験分析

MixGroupアプローチをVSNのシミュレータで実験した結果、以下の観察結果が得られました。

グローバルな仮名エントロピー: 仮名エントロピーは、車両がグループ內で仮名を交換し始めたときに急激に増加します。交通狀況もグローバルな仮名エントロピーに大きな役割を果たします。道路上の車両の數が増えると、仮名交換の機會が増え、結果としてグローバルな仮名エントロピーが増加します。
異なる攻撃者に対する仮名エントロピー: 異なる攻撃者の存在下での仮名エントロピーは、初期段階では同じ増加率を示しますが、時間の経過とともに異なる値に収束します。これは、高い攻撃者が低いグローバルな仮名エントロピーを持つことを意味します。
ターゲット車両の仮名エントロピー: ターゲット車両の仮名エントロピーは、車両がグループ內で仮名交換を行うときに評価されます。車両は、交通量が多いと仮名交換の機會が増え、結果として仮名エントロピーが増加します。実際の仮名エントロピーと予想される仮名エントロピーの間にはギャップがあります。これは、潛在的なリスクをもたらすさまざまな攻撃者の存在によるものです。
予想される仮名エントロピーと実際の仮名エントロピー: 予想される仮名エントロピーと実際の仮名エントロピーは、交通狀況に応じて変化します。交通量が多いと、車両はより多くの車両と仮名交換を行うため、仮名エントロピーが増加します。

網際網路車輛（IoV）中的位置隱私保護

隨著物聯網（IoT）的快速發展，網際網路車輛（IoV）已成為一個充滿潛力的領域。然而，IoV也面臨著嚴重的隱私問題，因為車輛會傳播其位置、速度、加速度等私人資訊給公眾，包括潛在的竊盜者和攻擊者。因此，保護車輛的位置隱私成為了一個重要的課題。

位置隱私保護的挑戰

位置隱私保護需要解決三個主要挑戰：身份保護、條件追蹤和虛擬身份交換。傳統的位置隱私保護方案包括虛擬身份、混合區域、群組簽名和靜默期等方法。虛擬身份方案透過更換虛擬身份來保護位置隱私，但在連續追蹤的情況下可能失敗。混合區域方案透過將車輛空間分為觀察區域和非觀察區域來實現虛擬身份的交換。

MixGroup 技術

為了克服傳統方案的侷限性，玄貓提出了一種新的技術——MixGroup。MixGroup 技術透過利用車輛的社會特性來保護位置隱私。這種技術包括以下幾個步驟：

建立一個群組區域，車輛可以在這個區域內使用群組身份（或群組簽名）來交換虛擬身份。
使用群組簽名來通知群組身份，並覆蓋虛擬身份交換的程式。
每個車輛評估其參與虛擬身份交換的利益和風險。

實驗分析

實驗分析證實了 MixGroup 方法在不同交通和攻擊者情況下的有效性和真實性。

問題

位置隱私是哪個 IoT 領域的主要問題？ a. 智慧家居系統 b. 智慧車輛管理系統 c. 健康照護系統 d. 農業系統

答案：b. 智慧車輛管理系統

圖表翻譯：

  graph LR
    A[IoV] --> B[位置隱私保護]
    B --> C[傳統方案]
    C --> D[虛擬身份]
    C --> E[混合區域]
    C --> F[群組簽名]
    C --> G[靜默期]
    B --> H[MixGroup]
    H --> I[群組區域]
    I --> J[群組身份]
    J --> K[虛擬身份交換]
    K --> L[評估利益和風險]

此圖表描述了 IoV 中的位置隱私保護方案，包括傳統方案和 MixGroup 技術。MixGroup 技術透過建立群組區域、使用群組身份和虛擬身份交換來保護位置隱私。

MixGroup 方法與車載感知網路中位置隱私保護

車載感知網路（Vehicular Sensor Networks, VSNs）是一種新興的技術，旨在改善交通安全和效率。然而，隨著車載感知網路的發展，位置隱私保護成為了一個重要的問題。MixGroup 方法是一種用於保護車載感知網路中位置隱私的方法。

MixGroup 方法的工作原理

MixGroup 方法的基本思想是建立一個虛擬的「混合區」（Mix-zone），在這個區域內，車輛可以交換其虛擬身份（pseudonyms），從而保護其位置隱私。MixGroup 方法的工作流程如下：

虛擬身份交換：車輛在混合區內交換其虛擬身份，從而使得攻擊者難以追蹤車輛的位置。
混合區管理：系統管理員負責管理混合區，確保車輛在混合區內可以安全地交換虛擬身份。
位置隱私保護：MixGroup 方法透過虛擬身份交換和混合區管理，保護車輛的位置隱私，防止攻擊者追蹤車輛的位置。

MixGroup 方法的優點

MixGroup 方法具有以下優點：

有效保護位置隱私：MixGroup 方法可以有效地保護車輛的位置隱私，防止攻擊者追蹤車輛的位置。
提高安全性：MixGroup 方法可以提高車載感知網路的安全性，防止攻擊者利用位置資訊進行攻擊。
靈活性：MixGroup 方法可以根據車輛的移動模式和網路拓撲進行調整，從而提高其效率和安全性。

程式碼示例

以下是 MixGroup 方法的程式碼示例：

import random

class MixGroup:
    def __init__(self, num_vehicles, num_mix_zones):
        self.num_vehicles = num_vehicles
        self.num_mix_zones = num_mix_zones
        self.mix_zones = []

    def create_mix_zones(self):
        for i in range(self.num_mix_zones):
            mix_zone = []
            for j in range(self.num_vehicles):
                mix_zone.append(random.randint(0, 100))
            self.mix_zones.append(mix_zone)

    def exchange_pseudonyms(self):
        for i in range(self.num_vehicles):
            for j in range(self.num_mix_zones):
                self.mix_zones[j][i] = random.randint(0, 100)

    def get_pseudonym(self, vehicle_id, mix_zone_id):
        return self.mix_zones[mix_zone_id][vehicle_id]

# 建立 MixGroup 物件
mix_group = MixGroup(10, 5)

# 建立混合區
mix_group.create_mix_zones()

# 交換虛擬身份
mix_group.exchange_pseudonyms()

# 獲取虛擬身份
pseudonym = mix_group.get_pseudonym(0, 0)
print(pseudonym)

Mermaid 圖表

  graph LR
    A[車輛] -->|虛擬身份交換|> B[混合區]
    B -->|混合區管理|> C[位置隱私保護]
    C -->|安全性提高|> D[車載感知網路]

圖表翻譯：

此圖表示 MixGroup 方法的工作流程。車輛在混合區內交換其虛擬身份，從而保護其位置隱私。混合區管理員負責管理混合區，確保車輛在混合區內可以安全地交換虛擬身份。最終，MixGroup 方法可以提高車載感知網路的安全性和效率。

私隱保護在個人IoT應用中的重要性

隨著IoT技術的發展，個人IoT應用已成為一個重要的領域。然而，個人IoT應用中也存在著許多私隱保護的挑戰。尤其是在移動無線身體感知網路（Mobile WBSN）和參與式感知網路中，感知資料的收集和處理可能會導致個人私隱的洩露。

移動無線身體感知網路（Mobile WBSN）

移動無線身體感知網路是一種個人IoT應用，透過在人體內植入感知器節點來監測健康狀況，例如血壓、血糖、毒素等。這些感知器節點會將收集到的資料上傳到中央資料庫，然後由醫療人員或其他授權人員進行存取和分析。

移動無線身體感知網路中的私隱保護

移動無線身體感知網路中的私隱保護是一個重要的挑戰。由於感知器節點會收集到大量的個人健康資料，因此需要確保這些資料的安全和私隱。以下是一些移動無線身體感知網路中的私隱保護方案：

加密: 對感知資料進行加密，以防止未經授權的存取。
匿名化: 對感知資料進行匿名化，以防止個人身份的洩露。
存取控制: 實施存取控制機制，以確保只有授權人員才能存取感知資料。

參與式感知網路

參與式感知網路是一種個人IoT應用，透過感知器節點來收集周圍的資訊。這些感知器節點可以是智慧手機、感知器裝置等。收集到的資料會被上傳到中央伺服器，然後進行處理和分析。

參與式感知網路中的私隱保護

參與式感知網路中的私隱保護也是一個重要的挑戰。由於感知器節點會收集到大量的個人資料，因此需要確保這些資料的安全和私隱。以下是一些參與式感知網路中的私隱保護方案：

資料匿名化: 對收集到的資料進行匿名化，以防止個人身份的洩露。
資料加密: 對收集到的資料進行加密，以防止未經授權的存取。
存取控制: 實施存取控制機制，以確保只有授權人員才能存取收集到的資料。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[移動無線身體感知網路] --> B[感知資料收集]
    B --> C[加密]
    C --> D[匿名化]
    D --> E[存取控制]
    E --> F[私隱保護]
    F --> G[個人IoT應用]
    G --> H[參與式感知網路]
    H --> I[資料匿名化]
    I --> J[資料加密]
    J --> K[存取控制]
    K --> L[私隱保護]

內容解密：

移動無線身體感知網路和參與式感知網路中的私隱保護需要確保感知資料的安全和私隱。透過實施加密、匿名化、存取控制等機制，可以有效地保護個人私隱。這些機制可以防止未經授權的存取和洩露個人身份。同時，移動無線身體感知網路和參與式感知網路中的私隱保護需要考慮到個人IoT應用的特點和需求。

個人物聯網（Personal IoT）概念

在這個超級連線的物聯網世界中，「個人網路」（Personal Network）的應用使得網路功能得以簡化。廣泛地說，個人或消費者物聯網的普及可以分為兩個主要領域：環境周圍的物聯網（如環境監測、交通管理、個人娛樂等）和身體周圍的物聯網（如可穿戴裝置、智慧手機、汽車、手持裝置等）。這些短距離的裝置之間可以相互通訊，並透過本地閘道器與外部網路進行通訊，從而形成一個個人物聯網（PIoT）網路。例如，當汽車使用者在車內將其智慧手機連線到車輛裝置時，就會形成一個PIoT網路。為了實現平滑的功能，需要一個框架來使PIoT網路能夠高質量地整合到現有的移動物聯網標準或5G標準中。

移動式身體區域網路（Mobile WBSN）

移動式身體區域網路是一種新興技術，可以應用於醫療和非醫療領域。國防和電子健康系統是最常見的應用移動式身體區域網路的領域。它由多個感測器組成，感測器被放置在人體內、周圍或表面，以感測和監測體溫、血壓、心電圖、腦電圖等引數。除了定期追蹤外，它還幫助醫生提供高效的醫療設施來診斷慢性疾病，如癌症、肥胖症、心血管疾病、糖尿病、嬰兒健康相關疾病等。感測到的資料被處理和傳輸到醫療伺服器進行進一步分析。

參與式感測

在移動式參與式感測中，參與者透過感測和收集資料來瞭解環境。收集和處理的資訊使得各種創新的應用得以實現，從人為中心到環境中心。人為中心包括參與者可以監測和記錄健康相關問題，如飲食行為、個人暴露和對空氣汙染的影響、抑鬱、體育活動、壓力狀態等。環境中心的應用包括追蹤人群的移動，如在音樂會或節日中。另外，它還包括收集和分析與城市空氣汙染、噪音汙染、天氣狀況、城市事件、公交到達時間或熱柱等相關的資料。上傳的資料被分享到中央伺服器（例如雲伺服器），然後中央伺服器在資料處理後與使用者分享。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[個人物聯網] --> B[移動式身體區域網路]
    B --> C[參與式感測]
    C --> D[資料收集和分析]
    D --> E[應用和服務]

此圖表描述了個人物聯網、移動式身體區域網路、參與式感測之間的關係，以及它們如何收集和分析資料以提供各種應用和服務。

從產業生態圈的動態變化來看，保護車聯網中車輛與個人隱私的技術方案已成為兵家必爭之地。本文深入探討了 MixGroup、虛擬身份交換、加密驗證等多種技術手段，並分析了它們在不同應用場景下的優劣。MixGroup 技術利用群組概念和虛擬身份交換，有效提升了位置隱私的保護等級，但在內部攻擊者 (ITA、IBA) 的威脅下仍有其侷限性。同時，文章也揭示了條件式追蹤的可能性，以及如何透過熵最佳化假名交換來平衡隱私保護和系統負擔。雖然這些技術在防禦暴力破解、重放攻擊和偽造等方面展現了良好的效果，但面對日益複雜的攻擊手段，仍需持續強化安全機制。玄貓認為，未來車聯網安全技術的發展趨勢將聚焦於更精細的許可權管理、更強大的匿名化技術，以及更具彈性的防禦策略，以應對不斷演變的威脅態勢。對於車廠和技術供應商而言，如何在保障安全性的前提下提升使用者體驗，將是決勝未來的關鍵。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。