11、车辆混合区隐私的形式化分析

车辆混合区隐私的形式化分析

1. 同步后车辆隐私情况及加密方式影响

在车辆同步后，会出现一种情况：一辆车可以移动到出口位置并发出 p2v，而另一辆车仍在附近并发出 {p1v}zk。攻击者通过比较密文，就能知道哪辆车“落后了”，哪辆车在出口位置，进而将 p1v 和 p2v 关联起来。

但当使用概率加密时，情况发生了变化。在确定性加密能保证隐私的所有情况下，ProVerif 可以证明等价性。此外，在地理同步发生在两条加密消息之间的场景（如场景 4、6、15、16）中，也能保证隐私。这意味着两辆车只需要进入混合区，并与另一辆车同时进行加密，然后在离开前更换假名即可。显然，必须使用一种使加密信标不可比较的加密方案。

值得注意的是，在某些情况下，不使用加密也能获得隐私。如果车辆就何时更改假名达成一致，那么就不需要加密。以场景 21 为例，虽然使用了加密，但由于信标消息可以通过其发出的位置轻松与其加密关联，且在附近位置没有消息发出，所以加密没有起到作用。

2. CMIX 模型中的隐私分析

2.1 分析前提与初始设置

基于前面的结论，在分析 CMIX 密钥分发协议时，我们只考虑概率加密。我们考虑了所有在理想模型中可证明隐私的场景。首先，在两个车辆进程中都添加一个 CMIX 协议会话，该会话在进入附近区域之前执行。结果发现，在理想模型中可能实现隐私的所有情况，在这里同样可以实现。

2.2 触发 CMIX 会话的情况

根据相关信息，车辆在以下两种情况下会触发密钥请求消息：一是收到无法解密的消息；二是收到来自路侧单元（RSU）的警报消息。前一种情况可能被主动攻击者利用，在第一个 CMIX