Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Privacy-preserving Pseudonym Acquisition Scheme for Vehicular Communication Systems
KTH, School of Computer Science and Communication (CSC).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Ett integritetsbevarande protokoll för erhållning av pseudonymer i fordonskommunikationssystem (Swedish)
Abstract [en]

Vehicular communication systems rely on temporary anonymous identities, i.e. pseudonyms, in order to establish security and at the same time avoid the possibility of tracking vehicles. If a vehicle uses only one pseudonym, an adversary would be able to follow the vehicle by observing and linking messages, signed under that pseudonym. Therefore, the vehicles acquire a set of pseudonyms from the VPKI, i.e. infrastructure of the communication system, and switches pseudonym frequently. If a vehicle would be unable to acquire these pseudonyms, it would not be able to utilize the communication system without compromising its privacy. A vehicle is able to create its own pseudonyms using group signatures, i.e. the so-called Hybrid scheme. However, a pseudonym issued by the VPKI and a pseudonym created with a group signature would look different to an observer. If only one vehicle used pseudonyms created with group signature, it would easily be singled out and tracked. This thesis proposes a solution to this problem, but not the broader problem of linking messages by other means, e.g. the content of the message. In the solution, a vehicle is able to generate its own pseudonyms, using the Hybrid scheme, and make them unlinkable at the cost of computational overhead for itself and the vehicles around it, since group signatures are costly. The vehicle achieves this by aligning the lifetime of the pseudonym with other pseudonyms and asking neighboring vehicles to alternate randomly between using pseudonyms issued by the VPKI and pseudonyms created with group signatures. This alternation by neighboring vehicles decreases the linkability of pseudonyms created with group signature without increasing the linkability of pseudonyms created by the VPKI. This results in a trade off between reasonable computational overhead and acceptable linkability for pseudonyms.

A short paper, presenting the scheme and results of this thesis, has been accepted to the IEEE Vehicular Networking Conference in Torino, Italy, 27-29 November, 2017 [1].

Abstract [sv]

Fordonskommunikation utnyttjar temporära identiteter, dvs. pseudonymer, för att etablera säkerhet och samtidigt undvika möjligheten att spåra fordon. Om ett fordon skulle använda endast ett pseudonym så skulle en observatör kunna följa fordonet genom att observera och länka meddelanden signerade under det pseudonymet. Varje fordon erhåller därför ett set pseudonymer från kommunikationssystemet och byter pseudonym regelbundet. Om ett fordon inte kan erhålla dessa pseudonymer från systemet, så skulle fordonet inte kunna utnyttja kommunikationssystemet utan att förkasta sin integritet. Ett fordon skulle kunna skapa sina egna pseudonymer genom att använda gruppsignaturer, dvs. det så kallade Hybrid scheme. Problemet är att ett pseudonym som är erhållet från kommunikationssystemet och ett pseudonym som är genererat med en gruppsignatur, ser olika ut för en observatör. Om endast ett fordon skulle använda pseudonymer med gruppsignaturer, så skulle det enkelt filtreras ut och spåras. Den här avhandlingen föreslår en lösning på detta problem, men inte till det större problemet att länka meddelanden på andra sätt, exempelvis använda informationen i själva meddelandet. I lösningen kan fordonetgenerera egna pseudonymer, genom att använda gruppsignaturer, dvs. Hybrid scheme, och göra dem olänkbara till priset av extra beräkningstid för sig själv och fordonen omkring sig, eftersom gruppsignaturer är kostsamma. Fordonet uppnår det genom att synkronisera pseudonymernas livslängd med de andra pseudonymerna och fråga fordonen i närheten om de kan slumpmässigt växla mellan att använda pseudonymer från systemet och pseudonymer som de skapat med gruppsignaturer. Om fordon i närheten växlar mellan pseudonymer från systemet och pseudonymer genererade med gruppsignaturer så minskar länkbarheten av pseudonymer baserade på gruppsignaturer utan att öka länkbarheten av pseudonymer från kommunikationssystemet. Det resulterar i en avvägning mellan beräkningstid och acceptabel länkbarhet av pseudonymer.

Ett konferens papper, som presenterar protokollet och resultatet av denna avhandling, har blivit accepterat till IEEE Vehicular Networking Conference i Torino, Italien, 27-29 November 2017 [1].

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 47
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:8
Keywords [en]
vehicular communication, network, security, privacy
National Category
Computer Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-221184OAI: oai:DiVA.org:kth-221184DiVA, id: diva2:1174432
Educational program
Master of Science in Engineering - Computer Science and Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-01-24 Created: 2018-01-15 Last updated: 2018-01-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(981 kB)230 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 981 kBChecksum SHA-512
6ce132fe7f1347ac66d953db0ebbe03422291e94281e86620ece7bda3eb9f6f9ac4f316337c7c4f9e93a078c0f66bdf38da8adb590746df0d849c47876eab304
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Messing, Andreas
By organisation
School of Computer Science and Communication (CSC)
Computer Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 230 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 271 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf