블록체인 기반의 입증 가능하고 안전한 다변량 신원 기반 다중 서명 방식 for 차량 인터넷 환경

차량 인터넷(IoV)에 배치된 차량들은 차량과 IoV 인프라 간의 실시간 교통 관련 정보를 교환함으로써 지능적인 결정을 내릴 수 있습니다. 이는 교통 정체 및 사고의 확률을 줄입니다. 하지만 IoV의 다양한 엔티티 간의 불안전한(공개) 통신은 네트워크에 존재하는 수동/능동의 적이 시작할 수 있는 다양한 보안 위협 및 공격을 발생시킵니다. 이러한 맥락에서, 단일 컴팩트 서명을 생성할 수 있는 효율적인 암호학적 원시가 필요합니다. 다중 서명 방식(MSS)은 서명자 집합이 단일 컴팩트 서명을 사용하여 주어진 메시지에 공동으로 서명할 수 있도록 합니다. 여기에서 우리는 다변량-2차(MQ) 문제의 해결 불가능성을 기반으로 한 새로운 신원 기반 다변량 MSS, 즉 MV-MSS를 제안합니다. 다변량 공개키 암호 시스템은 빠르고, 양자 저항 안전하며 효율적인 원시를 제공하기 때문에, 포스트-양자 암호 후보 중에서 가장 유력한 후보로 자리 잡고 있습니다. MV-MSS는 MQ 문제를 푸는 것이 NP-하드일 경우 선택된 메시지 및 선택된 신원 공격 모델 하에 존재론적 변조 불가능성이 증명됩니다. 그런 다음, 우리는 동적 클러스터에서 선택된 리더(클러스터 헤드)가 구성원 차량으로부터 안전하게 받은 메시지에 다중 서명을 형성하는 IoV 애플리케이션에 설계된 MV-MSS를 통합합니다. 이후, 메시지와 그들의 다중 서명은 클러스터 헤드의 인근 도로변 장치(RSU)로 전달되며, 그 후 P2P 클라우드 서버 네트워크에 의해 유지되는 블록체인 센터의 클라우드 서버로 전달됩니다. 이렇게 해서 거래로 간주되는 메시지와 그 서명은 블록에 넣어지고 합의 알고리즘의 도움으로 공개 블록체인에 추가됩니다. 제안된 MV-MSS와 다른 기존 방식 간의 비교 연구 결과, MV-MSS는 다른 방식에 비해 효율적이고 안전함을 보여줍니다. 마지막으로, IoV 애플리케이션에서의 실제 사용을 보여주기 위해 시뮬레이션 연구를 통한 블록체인 구현이 수행되었습니다.