12、车载混合区隐私的形式化分析

车载混合区隐私的形式化分析

1. 修复密钥建立协议

为了在不增加轮数的情况下修复CMIX密钥建立协议，一个简单的方法是使用路边单元（RSU）的公钥对请求和确认消息进行加密。这需要车辆在执行密钥请求之前了解RSU的证书，例如，可以通过在RSU广播给车辆的消息中包含证书，以告知车辆有关混合区的信息。

我们在ProVerif中对这个修订后的协议进行了建模，并重新测试了所有场景。在大多数情况下，当理想模型中存在隐私时，ProVerif能够在CMIX模型中证明隐私性。然而，在一小部分场景（1/13）中，报告了一个虚假攻击。这个虚假攻击似乎是由于ProVerif试图证明更强的等价性导致的，当使用相同假名的两个密钥建立会话被地理同步分隔时就会出现这种情况。

具体来说，攻击者通过记录使用密钥kv的车辆在第一次会话中RSU的响应，并在第二次会话中将该消息重放给车辆。不使用kv的车辆在解密时会失败，而使用kv的车辆虽然能正确解密，但在比较时间戳的步骤会失败。虽然观察结果相同，但处理过程执行方式不同，因此ProVerif无法证明等价性。

1.1 操作步骤

1. 获取RSU证书 ：车辆在进行密钥请求前，从RSU广播的消息中获取其证书。
2. 加密消息 ：使用RSU的公钥对请求和确认消息进行加密。
3. 模型测试 ：在ProVerif中对修订后的协议进行建模，并测试各种场景。

1.2 问题分析