汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和私家車(chē)的普及，行車(chē)安全和道路交通事故已經(jīng)成為全球性的公共安全問(wèn)題。同時(shí)，車(chē)輛越來(lái)越多地介入人們的日常生活，人們對(duì)車(chē)輛的娛樂(lè)功能也提出了更多更高的需求。隨著信息通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如何通過(guò)日益發(fā)達(dá)的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高汽車(chē)道路安全就成為業(yè)界所關(guān)注和產(chǎn)生濃厚興趣的問(wèn)題。基于此，車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)（VANET）的概念應(yīng)運(yùn)而生。車(chē)輛自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)合全球定位系統(tǒng)（GPS）和無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，如無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）等，為處于高速運(yùn)動(dòng)中的車(chē)輛提供一種高速率的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而可為車(chē)輛的安全行駛、計(jì)費(fèi)管理、交通管理、數(shù)據(jù)通信和車(chē)載娛樂(lè)等提供一種可能的解決方案。

早前提出的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)（MANET）是一種自治的網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以在飛機(jī)、船舶上，也可在卡車(chē)、小汽車(chē)上。從這一意義上來(lái)說(shuō)，車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)（VANET）完全可以看作是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)MANET的一個(gè)重要分支。車(chē)輛自組網(wǎng)與傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)相比較，具有車(chē)輛高速行駛、信道快速衰落、多普勒效應(yīng)嚴(yán)重、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓斓忍卣?，這些也都是當(dāng)前無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信面臨的主要難題。

1 VANET概述

最早關(guān)于車(chē)輛無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的研究可以追溯到1992年，美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）首先提出的專(zhuān)用短距離通信（DSRC）技術(shù)，該技術(shù)采用915 MHz頻段，主要針對(duì)電子不停車(chē)收費(fèi)（ETC）業(yè)務(wù)而開(kāi)發(fā)。2002和2003年ASTM分別通過(guò)了DSRC標(biāo)準(zhǔn)E2213-02及其改進(jìn)版本E2213-03，工作頻率為5.9 GHz。E2213-03以IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，主要針對(duì)車(chē)載環(huán)境下的通信進(jìn)行了一系列的改進(jìn)。從2004年開(kāi)始，DSRC標(biāo)準(zhǔn)化工作轉(zhuǎn)入IEEE 802.11p與IEEE 1609工作組進(jìn)行，主要還是針對(duì)高速移動(dòng)環(huán)境中的通信對(duì)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一些修改。IEEE 802.11p是美國(guó)交通部針對(duì)歐洲的車(chē)輛通信網(wǎng)絡(luò)，特別是電子道路收費(fèi)系統(tǒng)、車(chē)輛安全服務(wù)與車(chē)上的商業(yè)交易系統(tǒng)等應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種中長(zhǎng)距離通信的空中接口標(biāo)準(zhǔn)，它計(jì)劃將被用在車(chē)載通信系統(tǒng)中。日本的DSRC標(biāo)準(zhǔn)由TC204委員會(huì)承擔(dān)，已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，同樣也支持IEEE802.11p協(xié)議。歐洲早在1994年就由CEN/TC278開(kāi)始了DSRC標(biāo)準(zhǔn)的起草，1997年“5.8 GHz DSRC物理層和數(shù)據(jù)鏈路層”標(biāo)準(zhǔn)獲準(zhǔn)通過(guò)。英特爾公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出應(yīng)用于車(chē)內(nèi)環(huán)境的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)，可用于建立車(chē)內(nèi)系統(tǒng)模型機(jī)，裝載目前最先進(jìn)的PC軟件和開(kāi)發(fā)車(chē)內(nèi)新的應(yīng)用項(xiàng)目。中國(guó)政府在繼續(xù)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí)，已提出將智能交通（ITS）作為中國(guó)未來(lái)交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)展的重要方向和優(yōu)先領(lǐng)域予以重點(diǎn)支持。

車(chē)載環(huán)境無(wú)線(xiàn)接入（WAVE）是下一代專(zhuān)用短距通信（DSRC）技術(shù)，能夠提供高速的車(chē)到車(chē)（V2V）和車(chē)到中心臺(tái)（V2I）數(shù)據(jù)傳輸，主要可以用于智能交通系統(tǒng)（ITS），車(chē)輛安全服務(wù)以及車(chē)上因特網(wǎng)接入。WAVE系統(tǒng)工作于5.850～5.925 GHz，采用OFDM傳輸技術(shù)，能夠達(dá)到6～27 Mbit/s的信息傳輸速率。在WAVE系統(tǒng)中，一個(gè)路側(cè)單元（RSU）可以覆蓋方圓1 000英尺。WAVE系統(tǒng)基于IEEE 802.11p協(xié)議，此協(xié)議目前仍在積極開(kāi)發(fā)之中。圖1給出了IEEE P1609的整體結(jié)構(gòu)以及IEEE802.11p在其中的具體位置。在圖中，可以看到802.11p協(xié)議在幾個(gè)管理協(xié)議的下層操作，歸它負(fù)責(zé)的有資源管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、信道選擇以及安全性能。

目前，關(guān)于WAVE演示系統(tǒng)的研究，美國(guó)的加州大學(xué)洛杉磯分校、俄亥俄州立大學(xué)、喬治亞理工大學(xué)等也都有系統(tǒng)原型發(fā)布，但大都還仍然處在開(kāi)發(fā)的原始階段。

VANET的應(yīng)用可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)主要解決行車(chē)安全，稱(chēng)之為安全應(yīng)用；另一類(lèi)主要提供增值業(yè)務(wù)，如滿(mǎn)足乘客在車(chē)環(huán)境中的娛樂(lè)等功能，稱(chēng)之為用戶(hù)應(yīng)用。

1.1 安全應(yīng)用

安全應(yīng)用能夠顯著地降低交通事故的數(shù)量。據(jù)研究，如果司機(jī)在碰撞發(fā)生的前半秒鐘被予以示警，則60%的交通事故不會(huì)發(fā)生。安全應(yīng)用主要在3類(lèi)場(chǎng)景中發(fā)揮作用。

（1）事故現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警

車(chē)輛在公路上高速行駛時(shí)司機(jī)們只有極少的時(shí)間對(duì)他們前方的車(chē)輛做出反應(yīng)。如果前方發(fā)生了交通事故，正在朝事故發(fā)生點(diǎn)行駛的車(chē)輛常常在司機(jī)們剎住車(chē)之前就撞上了。而安全應(yīng)用能夠用于提醒司機(jī)們沿著某條道路的前方有交通事故，從而避免連續(xù)相撞的發(fā)生。同時(shí)，安全應(yīng)用也能夠用于及時(shí)提醒司機(jī)們前方距離較近的車(chē)輛從而事先避免事故的發(fā)生。

（2）十字路口

行駛在十字路口附近或者穿過(guò)十字路口是司機(jī)們所面臨的最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一，因?yàn)榇藭r(shí)會(huì)有更多的車(chē)輛交叉行駛，這使得發(fā)生車(chē)輛相撞的概率很高。根據(jù)美國(guó)交通部門(mén)的調(diào)查，2003年，在十字路口發(fā)生的車(chē)輛相撞事件數(shù)量占所有登記的車(chē)輛相撞事件的45%，占所有事故的21%。如果有一個(gè)安全應(yīng)用能夠在撞擊發(fā)生之前提醒駕駛員，從而駕駛員能夠采取措施預(yù)防相撞，那么事故的發(fā)生將會(huì)大大減少。

（3）擁塞的道路

安全應(yīng)用還能夠用于提供給駕駛員到達(dá)目的地的最佳道路選擇。這樣就能降低道路的擁塞，保持交通的順暢，從而提高道路的容量，避免交通堵塞；在通暢的道路上駕駛員能夠不那么煩躁從而更傾向于遵守交通規(guī)則，這對(duì)減少交通事故的發(fā)生也有直接影響。

1.2 用戶(hù)應(yīng)用

用戶(hù)應(yīng)用可以在旅程中給乘客提供廣告、娛樂(lè)等信息。有兩種最基本用戶(hù)應(yīng)用。

（1）因特網(wǎng)連接

對(duì)因特網(wǎng)的持續(xù)訪(fǎng)問(wèn)能力日益成為大多數(shù)人的需求，再加上許多用戶(hù)應(yīng)用本身就要求對(duì)因特網(wǎng)的連接，因此，向車(chē)輛使用者以及其他的VANET網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供因特網(wǎng)連接服務(wù)是必要的。這也意味著通常的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠在車(chē)輛中無(wú)縫地被實(shí)現(xiàn)（如連續(xù)下載大文件），而不需要重建。

（2）P2P應(yīng)用

在VANET網(wǎng)絡(luò)中，使用P2P應(yīng)用也是打發(fā)無(wú)聊時(shí)間的一個(gè)有趣的方法。車(chē)?yán)锏某丝蛡儯ǚ邱{駛員）能夠分享音樂(lè)、電影等并且能夠彼此聊天、玩游戲。在長(zhǎng)途旅行時(shí)，他們還能夠從專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器中上傳或者下載音樂(lè)和電影。

2 VANET相關(guān)技術(shù)

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

VANET網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)主要有兩大類(lèi)：一大類(lèi)是節(jié)點(diǎn)（車(chē)輛）和中心的V2I結(jié)構(gòu)，另一類(lèi)是節(jié)點(diǎn)（車(chē)輛）和節(jié)點(diǎn)（車(chē)輛）間的Ad Hoc結(jié)構(gòu)。

圖2給出了這兩類(lèi)的綜合架構(gòu)示意。通信系統(tǒng)由3部分組成，包括車(chē)載單元（OBU）、RSU以及專(zhuān)用短距離無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議。OBU是放在移動(dòng)的汽車(chē)上，相當(dāng)于通信系統(tǒng)中的移動(dòng)終端，不同點(diǎn)是通信方式和頻率的差異。另外OBU是基于嵌入式處理單元，處理能力比較強(qiáng)。RSU又稱(chēng)路旁單元、車(chē)道單元、車(chē)道設(shè)備，主要是指車(chē)道通信設(shè)備，負(fù)責(zé)車(chē)載單元的接入。DSRC協(xié)議采用簡(jiǎn)化的3層協(xié)議結(jié)構(gòu)，包括物理層（PHY）、數(shù)據(jù)鏈路層（LLC）和應(yīng)用層。

2.2 物理層技術(shù)

目前大部分的V2V或V2I實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用的均是IEEE802.11a、802.11b、802.11g技術(shù)。即將出臺(tái)的IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)使用基于正交頻分復(fù)用（OFDM）的物理層，與IEEE802.11a協(xié)議中的物理層類(lèi)似。二者主要區(qū)別是物理層參數(shù)取值的不同，IEEE802.11p中OFDM的參數(shù)在時(shí)域中的值被翻倍，目的是降低由多徑傳播延時(shí)以及多普勒頻移效應(yīng)引起的符號(hào)間干擾。其傳輸范圍是從300 m到1 km，相應(yīng)的信號(hào)帶寬從20 MHz降為10 MHz，數(shù)據(jù)傳輸速率的范圍從6~54 Mbit/s變成3~27 Mbit/s。

也有極少數(shù)提出的解決方案不是基于802.11技術(shù)。如歐洲的車(chē)隊(duì)網(wǎng)（FleetNet）[1]項(xiàng)目中建議的物理層技術(shù)是基于通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS）中的地面無(wú)線(xiàn)接入時(shí)分雙工（UTRA-TDD）方式。文獻(xiàn)[2]中介紹了此方案，并指出：無(wú)論是在相對(duì)速度高的情況下還是在多徑延時(shí)導(dǎo)致的信號(hào)大幅度變化的情況下，都能在誤比特率方面獲得比基于IEEE802.11b協(xié)議的解決方案更好的性能。

2.3 媒體訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制

媒體訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制（MAC）層的關(guān)鍵技術(shù)主要是對(duì)MAC的資源進(jìn)行管理，包括呼叫接納和切換技術(shù)、調(diào)度技術(shù)、QoS架構(gòu)、鏈路預(yù)測(cè)及自適應(yīng)技術(shù)等。車(chē)載通信是在高速行駛的汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)通信，要求移動(dòng)和漫游的能力，以及高效、安全的切換技術(shù)。無(wú)線(xiàn)環(huán)境下MAC層的接入方式主要可劃分為基于競(jìng)爭(zhēng)的共享介質(zhì)方式和基于調(diào)度的獨(dú)享介質(zhì)方式兩大類(lèi)?；诟?jìng)爭(zhēng)的方式中，典型的有CSMA/CA協(xié)議，比較適用于分布式的網(wǎng)絡(luò)?；谡{(diào)度的獨(dú)享介質(zhì)方式需要有中心控制節(jié)點(diǎn)參與信道的劃分，比如FDMA、TDMA、CDMA等方式?，F(xiàn)階段，VANET的MAC協(xié)議主要有基于CSMA/CA的MAC協(xié)議和基于TDMA的MAC協(xié)議以及混合模型幾大類(lèi)。CSMA/CA是IEEE 802.11采用的MAC層協(xié)議，成本低、易于實(shí)現(xiàn)。因此，目前的VANET的MAC協(xié)議大多都是在CSMA/CA協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些修訂和擴(kuò)展，如將帶寬修改為10～20 MHz，引入任意幀間隔（AIFS）等參數(shù)。現(xiàn)有的IEEE 802.11p就是802.11a協(xié)議的擴(kuò)展。CSMA/CA是一種基于載波偵聽(tīng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的共享介質(zhì)方式。因此，以其為基礎(chǔ)的改進(jìn)MAC協(xié)議在密度大的車(chē)輛環(huán)境中很容易引起沖突，從而導(dǎo)致大的時(shí)延，甚至造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。而在WAVE系統(tǒng)中安全數(shù)據(jù)包則對(duì)延遲非常敏感?；赥DMA的MAC協(xié)議雖可以保證安全數(shù)據(jù)包的及時(shí)送達(dá)，但由于它是一種基于調(diào)度的獨(dú)享介質(zhì)方式，所以需要有中心控制節(jié)點(diǎn)參與，比較適合于V2I通信，而對(duì)于V2V時(shí)的碰撞告警等安全信息也不適用，且當(dāng)處于密度小的車(chē)輛環(huán)境時(shí)又會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。文獻(xiàn)[5]嘗試將CSMA/CA和TDMA相結(jié)合，提出一種V2V和V2I間相互協(xié)作的MAC協(xié)議（VRCP）。VRCP協(xié)議可降低系統(tǒng)的丟包率，但卻沒(méi)有考慮物理層多普勒頻域?qū)π阅艿挠绊懠吧蠈訕I(yè)務(wù)的QoS要求。文獻(xiàn)[6]提出一種可以提高吞吐量的基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)（MESH）技術(shù)的MAC層協(xié)議，它雖可以提高信道利用率，但也只能應(yīng)用于非安全應(yīng)用數(shù)據(jù)包的傳輸?；诙ㄏ?a target="_blank">天線(xiàn)的MAC協(xié)議（D-MAC）可以降低干擾，但由于復(fù)雜性而使得實(shí)施變得困難?？傊?，在VANET網(wǎng)絡(luò)中，單純的基于競(jìng)爭(zhēng)或者基于調(diào)度的MAC協(xié)議，或者僅僅是簡(jiǎn)單地把兩種方式進(jìn)行復(fù)合使用，都不一定能獲得好的效果。

2.4 路由技術(shù)

VANET中的路由技術(shù)是為了解決如何在發(fā)送端車(chē)輛和接收端車(chē)輛之間尋找一條路徑從而確保通信的進(jìn)行。目前針對(duì)MANET網(wǎng)絡(luò)，研究者提出了許多單播協(xié)議，如優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（OLSR）、無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議（AODV）、動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議（DSR）等等。這些協(xié)議主要分為兩大基本類(lèi)型：被動(dòng)型和主動(dòng)型。被動(dòng)型的路由協(xié)議是當(dāng)有數(shù)據(jù)包需要傳輸時(shí)才尋找并發(fā)現(xiàn)路徑。主動(dòng)型的路由協(xié)議的節(jié)點(diǎn)則是通過(guò)定時(shí)發(fā)送包含拓?fù)湫畔⒌目刂菩畔?lái)時(shí)刻保持一個(gè)正確的路由表。

針對(duì)VANET網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，文獻(xiàn)[11]提出了地理位置路由算法用以減少節(jié)點(diǎn)的路由數(shù)目。實(shí)際上，在地理位置路由協(xié)議中，協(xié)議根據(jù)被傳送包的目的節(jié)點(diǎn)的地理位置決定轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)只需知道它自己的位置、目的節(jié)點(diǎn)的位置以及它的下一跳節(jié)點(diǎn)的位置。地理位置路由協(xié)議不要求保持整個(gè)顯式路由，而只需知道前一跳、自己及后一跳的位置，即使是動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，它也具有良好的傳輸范圍。由于能夠通過(guò)全球定位系統(tǒng)（GPS）知道車(chē)輛的位置，因此地理位置路由在VANET網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有很大潛力。地理位置路由協(xié)議還能優(yōu)化從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由選擇通路。

同樣，在VANET網(wǎng)絡(luò)中，由于節(jié)點(diǎn)的高速移動(dòng)使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l率很高。這將直接導(dǎo)致所選路徑的不可使用，繼而引起包的高丟失率。而預(yù)知車(chē)輛的移動(dòng)以及讓報(bào)文排隊(duì)直至出現(xiàn)可利用的路徑能夠最大程度地減小由于網(wǎng)絡(luò)割裂帶來(lái)的影響。文獻(xiàn)[12]提出了主動(dòng)流切換的方案。其主要思想是：在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，路徑上每一個(gè)使用到的節(jié)點(diǎn)都要監(jiān)測(cè)它到它前一個(gè)節(jié)點(diǎn)以及下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的連通性，并預(yù)測(cè)它到它下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接的持續(xù)時(shí)間。如果所預(yù)測(cè)的連接時(shí)間過(guò)短，它將在附近尋找能夠持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的另一條路徑并把信息流交付給這條新建立的路徑。如果這個(gè)辦法不可行，那么它將發(fā)送一條信息給源節(jié)點(diǎn)，讓它開(kāi)始尋找新的路徑。然而，使用這種辦法要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須知道其自己所在的位置、速度以及全球時(shí)間，還應(yīng)該知道其他節(jié)點(diǎn)的大致位置及速度。再者，對(duì)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的預(yù)計(jì)在復(fù)雜的環(huán)境比如城市中會(huì)變得很困難。文獻(xiàn)[13]提出了運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)技術(shù)，其能夠和優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議一起改善網(wǎng)絡(luò)的連通性。

VANET網(wǎng)絡(luò)中的V2V網(wǎng)絡(luò)還存在另一個(gè)可預(yù)見(jiàn)到的關(guān)于連通性的問(wèn)題。公路上可能只有很少的車(chē)輛，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)稀疏以及網(wǎng)絡(luò)割裂。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者們提出利用車(chē)輛的移動(dòng)性來(lái)抵消網(wǎng)絡(luò)的稀疏性。針對(duì)稀疏MANET網(wǎng)絡(luò)，人們提出了幾種消息運(yùn)送技術(shù)。在文獻(xiàn)[16]中，塔里克等人提出了一個(gè)有趣的計(jì)劃，計(jì)劃中有一個(gè)被稱(chēng)為渡輪的特殊節(jié)點(diǎn)，通過(guò)替其他節(jié)點(diǎn)運(yùn)送信息，它能夠使得MANET網(wǎng)絡(luò)中的連接更加便利。曾經(jīng)做過(guò)的多次仿真表明，這項(xiàng)計(jì)劃是合理的并能夠使網(wǎng)絡(luò)獲得良好的性能。對(duì)稀疏VANET這個(gè)把網(wǎng)絡(luò)分區(qū)作為一個(gè)特殊問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，這樣的系統(tǒng)將會(huì)很令人感興趣。

2.5 安全技術(shù)

如何保證VANET網(wǎng)絡(luò)的安全是非常重要的一個(gè)問(wèn)題。如果攻擊者通過(guò)VANET網(wǎng)絡(luò)發(fā)布并不存在的交通堵塞或虛假的事故報(bào)告。錯(cuò)誤的交通堵塞通告有可能導(dǎo)致車(chē)流從一條道路移動(dòng)到另一條道路，從而真的引起一次交通堵塞。虛假的事故通告可能會(huì)引起緊急制動(dòng)的啟動(dòng)，從而可能導(dǎo)致一次真正的事故。相似地，拒絕服務(wù)攻擊以及偽裝攻擊的情況也會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。

另一方面，在VAENT網(wǎng)絡(luò)中隱私性也是一個(gè)重要的問(wèn)題，這是因?yàn)槌遣扇∵m當(dāng)?shù)拇胧?，否則攻擊者能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中使用的標(biāo)志符來(lái)窺探人們的隱私，如果這些標(biāo)志符（如MAC地址和IP地址等）從來(lái)不改變的話(huà)，那么攻擊者們就能通過(guò)它們連接到車(chē)輛上。通常，VANET網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還要求信息的精確度，比如說(shuō)，在安全應(yīng)用中的定位信息。而這些信息就能夠被攻擊者們用于搜集用戶(hù)的個(gè)人信息，如地理位置和運(yùn)動(dòng)模式。

目前，VANET網(wǎng)絡(luò)為了確保鑒權(quán)，可以使用認(rèn)證機(jī)構(gòu)（CAS）。所有對(duì)用戶(hù)及車(chē)輛的身份認(rèn)證、信任管理都是在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的。每個(gè)車(chē)輛及RSU都有其獨(dú)特的身份、公用密鑰、專(zhuān)用密鑰和執(zhí)照。在CAS之間也設(shè)立了認(rèn)證機(jī)關(guān)，這將在確保全局安全通信的同時(shí)允許本地管理。DSRC/802.11p協(xié)議中提出使用非對(duì)稱(chēng)密碼來(lái)標(biāo)記安全信息。也有研究者建議使用能夠用于匿名通信的假名機(jī)制來(lái)提升VANET網(wǎng)絡(luò)的隱私性。節(jié)點(diǎn)使用假名的專(zhuān)用密鑰來(lái)標(biāo)記要發(fā)出的信息，并將這個(gè)假名貼到信息上。假名提供者可以是CAS，也可以是其他能夠?qū)⒓倜l(fā)布到節(jié)點(diǎn)的實(shí)體。更換假名的同時(shí)也必須對(duì)基礎(chǔ)標(biāo)志符進(jìn)行更換，如MAC地址及網(wǎng)絡(luò)地址，否則車(chē)輛仍然能夠被跟蹤。更改假名時(shí)最好是在一個(gè)不受監(jiān)控的區(qū)域或至少是一個(gè)難以持續(xù)跟蹤車(chē)輛的區(qū)域。該協(xié)議要求在交叉路口處設(shè)定一個(gè)RSU。當(dāng)車(chē)輛接近交叉路口時(shí)該RSU與車(chē)輛交換一個(gè)對(duì)稱(chēng)密鑰，車(chē)輛能夠使用該密鑰通過(guò)與RSU的加密通信來(lái)獲得新的假名。因此，監(jiān)聽(tīng)這個(gè)交叉路口的攻擊者將不知道下一個(gè)假名的信息。每通過(guò)一個(gè)十字路口，車(chē)輛的匿名能力都會(huì)增強(qiáng)。同時(shí)，基于假名機(jī)制的安全結(jié)構(gòu)還能夠滿(mǎn)足責(zé)任歸屬的需求。Raya等人在文獻(xiàn)[18]中提出了把異常行為車(chē)輛（攻擊者）從VANET網(wǎng)絡(luò)中移除的技術(shù)。

為了防止可能會(huì)作出錯(cuò)誤通告的虛假信息的攻擊，置信元件（TC）和防篡改設(shè)備（TPD）是必需的。利用預(yù)防篡改的硬件以及固件來(lái)儲(chǔ)存敏感的加密材料以及執(zhí)行加密操作。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，VANET網(wǎng)絡(luò)的研究才剛剛開(kāi)始，其應(yīng)用前景廣闊。車(chē)輛通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11p即將發(fā)布。美國(guó)ABI市場(chǎng)咨詢(xún)公司日前預(yù)測(cè)，車(chē)載通信每年的市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)10億美元。發(fā)展VANET技術(shù)，有利于提升中國(guó)在車(chē)載通信領(lǐng)域的地位，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。