本发明涉及智能驾驶的，具体地，涉及城市场景下的车联网安全通信方法及系统。
1、车联网是未来智能交通系统发展的重点方向之一。它包括车辆间通信(v2v)，车辆与基础设施间通信(v2i)，以及其他一系列统称为v2x的通信，如车辆到云端、车辆与行人等。对于自动驾驶技术来说，车联网可以提供以下几项优势：1)扩大车辆的感知范围，使车辆获取的信息超越自身传感器的感知范围，从而获得对路况的更全面的认知；2)车辆间可以进行协同操作，从全局层面进行驾驶行为的规划，进一步提高通行效率；3)车辆可以将一部分的运算任务PA视讯平台转移到车辆以外进行，从而降低车载处理器的占用，提高运算性能。
2、为了满足智能交通系统的需求，车联网应当具有高效和安全的特点。车联网环境复杂，且节点之间的持续连接时间相对较短，因此需要一种高效率的通信协议，同时车联网中节点类型复杂，存在恶意攻击者的风险较大，因此必须确保通信协议的安全性。
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种城市场景下的车联网安全通信方法及系统。
2、根据本发明提供的一种城市场景下的车联网安全通信方法，所述方法包括如下步骤：
3、步骤s1：基于车辆-路边基站/5g通信-路段级服务平台-中央云多个层次，将网络分层，进行分级服务和管理；
5、步骤s3：将部分集中的运算和管理功能分散到下层基础设施单元中，对中央节点进行合理资源使用；
6、步骤s4：使用最小化的可信硬件技术，进行注册、身份认证、资源分配操作。
8、在城市环境下，车辆需要进行与协同自动驾驶相关的操作，因此需要在以下方面提供服务：
9、在自动驾驶方面，需要得到路边基站的信息支持，包括车辆信息、引导服务、一部分运算卸载到rsu；
10、在协同方面，需要在路边基站的协助下，进行车辆之间的通信，传递车辆之间的位置信息和操控信息，车辆之间的相互影响。
12、将网络进行分层结构设计，定义不同层次网络之间的功能，进行分级别的网络权限管理；智能交通系统的网络分为终端层、网络层、应用层，此外还有与之平行、提供交通信息的的交通专网；终端层包括车载设备obu、个人手持设备以及一些iot独立实体的处理器；网络层包括蜂窝网络基站、核心网epc以及路边单元rsu，其中rsu又分为基于基站的rsu和基于用户设备rsu；使用经过认证的网络层进行连接；应用层则由各类具体业务平台构成，包括业务服务平台、业务支撑平台、安全管理平台；为车联网终端提供各类服务，包括安全应用、娱乐服务、辅助驾驶及路况；交通专网是交通基础设施的专用网络，使用另外一套独立、封闭的控制网络体系，在安全层面进行隔离，保护交通信号不受到来自开放网络的攻击。
13、优选地，所述终端层包括：网络中的终端层根据类型分为智能车辆、智能个人设备以及其他相关iot设备；其中：
14、智能车辆的系统分为处理单元、对外通信接口、传感器、数据记录器及连接以上单元的总线、处理单元又分为用于重要数据处理的核心模块和用于相对次要信息处理的边缘模块；两者在结构上使用分开的两块处理器，或者是一块处理器通过虚拟化、安全运行方式进行两种功能的隔离；核心模块用于处理车辆基本操控、重要信息记录、自动驾驶辅助功能；边缘模块用于处理一般的车辆信息服务、低优先级的用户界面功能；
16、对外通信接口包括5g蜂窝网络通信、ad hoc网络通信以及一些其他可能存在的专用短距离场合通信；
17、传感器包含车辆内部和外部的各种对行驶功能和安全性有影响的传感器，包括车轮转速传感器、加速度传感器、前方防碰撞雷达；
18、数据记录器负责将行车数据以循环存储方式记录到安全的存储设备中，写入的数据无法被篡改，在一定时间后循环覆盖，发生事故时自动停止并锁定；此数据用于事故后的分析，在得到用户和相关部门许可的前提下被厂商用于改进后续产品。
19、优选地，所述网络层在实体之间传递消息，包括其中的路由选择、拥塞控制机制；对流量进行监控，获得一部分关于通信压力的信息，并反馈到中央处理节点；当一部分区域通信压力过大或者中断时，采取相应的措施缓解通信压力；
20、网络层包括蜂窝网络基站、核心网epc以及路边单元rsu，其中rsu又分为基于基站的rsu和基于用户设备rsu；这些rsu为可信的设备，使用经过认证的网络层进行连接；rsu中需要有安全密钥和物理入侵检测设施，以及相应的自检机制。
21、优选地，所述应用层是云端的主要服务层，在大范围上对城市的交通进行调度；应用层通过网络层获取终端上报的信息并汇总，得到城市内车辆的信息，然后将相应的引导信息下发到指定的区域；应用层向交通专网发送控制指令，控制交通设施。
22、优选地，所述交通专网是一个与普通网络隔离的网络体系，其终端节点为各种交通相关的设施；通过物理方式与其他普通网络隔离，如果没有条件则应当使用vpn方式在普通网络之上进行加密的传输；
23、在结构上，交通专网是一个分级的树状网络，包含中央节点、不同级别的区域控制节点以及终端节点；网络中支持点对点的消息传输和上层对下层的广播。
25、结合蜂窝网络直接通信、v2i通信、v2v通信多种方式，针对不同的场景，使用不同的通信方式，并在通信无法进行时自动切换到备用方式。
27、将一部分认证和计算功能分配到边缘rsu节点进行，分配的计算数据通过v2i方式高带宽通信，进行自动驾驶相关的计算功能；分配任务给rsu的过程中，通过高效率的认证方式，对资源使用进行审计和计费；
29、使用区块链的方式，进行边缘节点的费用开销统计；使用可信硬件的方式作为区块链方式的补充，或者是升级替代；可信硬件以较低的运算和通信开销开展一部分区块链的功能；其中，外接式的最小化可信硬件作为个人的身份识别信息，由使用者随身携带，并与其他设备通过无需高安全要求的信道进行连接，提供辅助的认证功能，对一些通信信息进行带有递增编号的签名。
30、本发明还提供一种城市场景下的车联网安全通信系统，所述系统包括如下模块：
31、模块m1：基于车辆-路边基站/5g通信-路段级服务平台-中央云多个层次，将网络分层，进行分级服务和管理；
33、模块m3：将部分集中的运算和管理功能分散到下层基础设施单元中，对中央节点进行资源使用；
36、1、本发明提供了一种高效率的网络架构，以及相应的安全协议，能够用更少的运算解决安全身份认证和边缘计算资源分配问题；
37、2、本发明提出一种车联网通信环境的安全架构，为车辆提供高效率的通信服务，减少车辆因频繁与rsu连接导致的认证延迟和认证节点的计算开销。
