Secure Inter-Vehicle Communication: A Need for Evolution of VANET Towards the Internet of Vehicles

Mitra, Sulata; Mondal, Atanu

doi:10.1007/978-3-319-33124-9_4

Cited by 7 publications

(7 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Different types of sensors are currently used for vehicle detection and tracking. However, these sensors can be devised for special routes and may only cover a short distance where the accuracy of the collected information is limited [203]. Image-based VC is another technique using omnidirectional camera aerial images, CCTV, or normal cameras.…”

Section: Physical Characteristic Parametersmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A Review on Vehicle Classification and Potential Use of Smart Vehicle-Assisted Techniques

Shokravi

Bakhary

et al. 2020

Sensors

View full text Add to dashboard Cite

Vehicle classification (VC) is an underlying approach in an intelligent transportation system and is widely used in various applications like the monitoring of traffic flow, automated parking systems, and security enforcement. The existing VC methods generally have a local nature and can classify the vehicles if the target vehicle passes through fixed sensors, passes through the short-range coverage monitoring area, or a hybrid of these methods. Using global positioning system (GPS) can provide reliable global information regarding kinematic characteristics; however, the methods lack information about the physical parameter of vehicles. Furthermore, in the available studies, smartphone or portable GPS apparatuses are used as the source of the extraction vehicle’s kinematic characteristics, which are not dependable for the tracking and classification of vehicles in real time. To deal with the limitation of the available VC methods, potential global methods to identify physical and kinematic characteristics in real time states are investigated. Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are networks of intelligent interconnected vehicles that can provide traffic parameters such as type, velocity, direction, and position of each vehicle in a real time manner. In this study, VANETs are introduced for VC and their capabilities, which can be used for the above purpose, are presented from the available literature. To the best of the authors’ knowledge, this is the first study that introduces VANETs for VC purposes. Finally, a comparison is conducted that shows that VANETs outperform the conventional techniques.

show abstract

Section: Physical Characteristic Parametersmentioning

confidence: 99%

“…With the VIN code, the model, type and brand of a target vehicle can be determined [208]. Mitra and Mondal [203] proposed two schemes for the identification, authentication, and tracking of vehicles using VIN in a VANET. Some modifications are made to include a larger number of vehicle manufacturers.…”

Section: Physical Characteristic Parametersmentioning

confidence: 99%

A Review on Vehicle Classification and Potential Use of Smart Vehicle-Assisted Techniques

Shokravi

Bakhary

et al. 2020

Sensors

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Hybrid VANETs can accommodate vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I) communication. This enables several other forms of communication, such as vehicle-tobroadband cloud (V2B), where the vehicle communicates with a monitoring data center and vehicle-to-human (V2H) to communicate with vulnerable road users, for example, pedestrians or bicycles [5]. Except from uninterrupted and reliable connectivity, one of the major issues that VANETs have to face is security [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

MIMO Techniques for Jamming Threat Suppression in Vehicular Networks

Kosmanos

Prodromou

Argyriou

et al. 2016

Mobile Information Systems

View full text Add to dashboard Cite

properly cited.Vehicular ad hoc networks have emerged as a promising field of research and development, since they will be able to accommodate a variety of applications, ranging from infotainment to traffic management and road safety. A specific security-related concern that vehicular ad hoc networks face is how to keep communication alive in the presence of radio frequency jamming, especially during emergency situations. Multiple Input Multiple Output techniques are proven to be able to improve some crucial parameters of vehicular communications such as communication range and throughput. In this article, we investigate how Multiple Input Multiple Output techniques can be used in vehicular ad hoc networks as active defense mechanisms in order to avoid jamming threats. For this reason, a variation of spatial multiplexing is proposed, namely, vSP4, which achieves not only high throughput but also a stable diversity gain upon the interference of a malicious jammer.

show abstract

“…Receiver random values [30,35](km/h) Receiver random values [30,38](km/h) Receiver random values [30,33](km/h) (b) Different ranges for the speed of the receivers. For our next experiment we check the robustness of the proposed distributed system with 20 multiple receivers but over time.…”

Section: Cooperative Jammer Speed Estimation Resultsmentioning

confidence: 99%

“…This enables several other forms of communication, such as vehicleto-broadband cloud (V2B), where the vehicle communicates with a monitoring data center and vehicle-to-human (V2H) to communicate with vulnerable road users, e.g. pedestrians or bicycles [33]. Except from uninterrupted and reliable connectivity one of the major issues that Vanets have to face is security [34].…”

Section: Introduction -Motivationmentioning

confidence: 99%

A study on detection and mitigation of denial of service security attacks in wireless vehicular networks

Kosmanos¹,

Κοσμάνος²

View full text Add to dashboard Cite

Τα δίκτυα οχημάτων έχουν αναδειχθεί ως πολλά υποσχόμενος τομέας έρευνας, όπου η πρόοδος σε ασύρματα και κινητά δίκτυα μπορεί να εφαρμοστεί σε ρεαλιστικά προβλήματα της πραγματικής ζωής. Τα οχήματα μπορούν να χρησιμοποιούν μια ποικιλία ασύρματων τεχνολογιών για να επικοινωνούν με άλλες συσκευές, αλλά η κυρίαρχη τεχνολογία είναι η επικοινωνία μικρής εμβέλειας, η οποία έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει μια ποικιλία εφαρμογών που βασίζονται σε επικοινωνία οχημάτων χρησιμοποιώντας μηνύματα με διαφορετικές προτεραιότητες. Ειδικά, τα ευαίσθητα μηνύματα για εφαρμογές δικτύων οχημάτων απαιτούν έγκαιρη και αξιόπιστη παράδοση. Ωστόσο, μια συγκεκριμένη ανησυχία σχετιζόμενη με την ασφάλεια, που αντιμετωπίζουν τα δίκτυα οχημάτων, είναι πώς να διατηρήσουν ζωντανή την επικοινωνία μεταξύ οχημάτων παρουσία επιθέσεων ασφαλείας άρνησης υπηρεσίας όπως είναι η παρεμβολή ραδιοσυχνοτήτων ή η επίθεση πλαστογράφησης ταυτότητας. Αρχικά, ξεκινάμε σε αυτή την διατριβή προσπαθώντας να βρούμε τρόπους για την αντιμετώπιση επιθέσεων παρεμβολής στο φυσικό επίπεδο. Οι τεχνικές πολλαπλών κεραιών έχουν αποδειχθεί κατάλληλες για τη βελτίωση ορισμένων κρίσιμων παραμέτρων της επικοινωνίας μεταξύ οχημάτων, όπως το εύρος επικοινωνίας και η απόδοση. Επομένως, οι τεχνικές πολλαπλών κεραιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα δίκτυο οχημάτων ως ενεργητικοί αμυντικοί μηχανισμοί προκειμένου να μετριαστούν οι επιπτώσεις των παρεμβολών. Για το λόγο αυτό, προτείνεται μια παραλλαγή χωρικής πολυπλεξίας, η ενισχυμένη έκδοση χωρικής πολυπλεξίας, η οποίο επιτυγχάνει όχι μόνο υψηλή απόδοση αλλά και ένα σταθερό κέρδος ποικιλομορφίας κατά την παρέμβαση ενός κακόβουλου χρήστη. Αμέσως μετά, διερευνούμε λύσεις για τον εντοπισμό παρεμβολής με μεθόδους χωρίς αρκετό κόστος και επιπλέον υλικό. Γι' αυτό θέλουμε να διερευνήσουμε τα χαρακτηριστικά της κίνησης ενός επιτιθέμενου χρησιμοποιώντας την επικοινωνία μεταξύ οχημάτων και ειδικότερα την επικοινωνία μεταξύ ενός πομπού και ενός δέκτη με την παρέμβαση ενός επιτιθέμενου. Προτείνουμε έναν νέο αλγόριθμο εκτίμησης της σχετικής ταχύτητας ενός κινούμενου οχήματος που πλησιάζει ένα ζεύγος πομπού - δέκτη, το οποίο παρεμβαίνει στην επικοινωνία μέσω της επίθεσης άρνησης υπηρεσίας . Το μοντέλο μας είναι εντελώς παθητικό και χρησιμοποιεί ένα λαμβανόμενο πιλοτικό σήμα στον δέκτη, για να εκτιμήσει, πρώτον, το συνδυασμένο κανάλι μεταξύ του πομπού - δέκτη και επιτιθέμενου - δέκτης και δεύτερον, για την εκτίμηση του σήματος μπλοκαρίσματος και της σχετικής ταχύτητας μεταξύ του δέκτη - του δέκτη χρησιμοποιώντας τη μετατόπιση RF Doppler. Επεκτείνουμε επίσης την εκτίμηση της ταχύτητας του επιτιθέμενου σε ένα σμήνος ασύρματων κόμβων επικοινωνίας, η οποία είναι μια πιο ρεαλιστική κατάσταση σε ένα δίκτυο οχημάτων. Στο μοντέλο του συστήματός μας ένα σμήνος κόμβων λαμβάνει ένα σήμα πληροφοριών μετάδοσης από ένα κύριο κόμβο, που θέλουν να αποκωδικοποιήσουν, ενώ ο επιτιθέμενου επιθυμεί να διακόψει αυτήν την επικοινωνία καθώς πλησιάζει. Για αυτό το μοντέλο συστήματος, προτείνουμε ένα σύστημα μετάδοσης όπου ο κύριος κόμβος δεν μεταδίδει για μία χρονική στιγμή ενώ μεταδίδεται στην αμέσως επόμενη χρονική στιγμή. Δεύτερον, αναπτύσσουμε έναν κοινό αλγόριθμο εκτίμησης δεδομένων και παρεμβολής που χρησιμοποιεί έναν γραμμικό ελάχιστου μέσου τετραγωνικού σφάλματος υπολογισμό. Αναπτύσσουμε αναλυτικές εκφράσεις κλειστής μορφής που χαρακτηρίζουν το μέσο τετράγωνο σφάλμα των εκτιμήσεων σήματος δεδομένων και παρεμβολής. Τρίτον, προτείνουμε έναν συνεργατικό αλγόριθμο εκτίμησης ταχύτητας του επιτιθέμενου που βασίζεται στις εκτιμήσεις του σήματος παρεμβολής σε κάθε κόμβο του δικτύου. Ως επόμενο βήμα, σχεδιάζουμε συστήματα ανίχνευσης εισβολών πολλαπλών επιπέδων που μπορούν να ανιχνεύσουν αποτελεσματικά έναν κακόβουλο κόμβο χρησιμοποιώντας την εκτιμώμενη ταχύτητα του επιτιθέμενου. Το προτεινόμενο σχήμα ανίχνευσης βασίζεται σε εποπτευόμενη μηχανική εκμάθηση- Nearest Neighbors (KNN) και Random Forests (RaFo). Συνδυάζοντας τους αλγόριθμους με παραλλαγές της εκτιμώμενης σχετικής ταχύτητας μεταξύ του επιτιθέμενου και του δέκτη, είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε αποτελεσματικά διάφορες περιπτώσεις ανεπιθύμητων επιθέσεων απόρριψης υπηρεσίας, να τις διαφοροποιήσουμε από περιπτώσεις ακούσιων παρεμβολών, καθώς και να προβλέψουμε επιτυχώς δυνητικούς κινδύνους έτσι ώστε να δράσουμε ανάλογα. Στη συνέχεια ενισχύουμε το προηγουμένως εισαγόμενο σύστημα ανίχνευσης εισβολής με ορισμένες επεκτάσεις, έτσι ώστε να είναι σε θέση να εντοπίσει έναν άλλο τύπο επίθεσης ιδιαίτερου ενδιαφέροντος ειδικά για συνδεδεμένα αυτόνομα οχήματα που είναι η επίθεση πλαστογράφησης ταυτότητας. Μια επίθεση πλαστογράφησης ταυτότητας είναι εξίσου σημαντική με την επίθεση παρεμβολής RF κατά της ασύρματης επικοινωνίας μεταξύ συνδεδεμένων οχημάτων. Αυτός ο τύπος επίθεσης θα μπορούσε να επιτρέψει σε έναν εισβολέα να αλλάξει την απόσταση μεταξύ αυτόνομων οχημάτων εντός της διμοιρίας, διαταράσσοντας τη ροή της κυκλοφορίας και αυξάνοντας τις πιθανότητες ατυχήματος. Για αυτόν τον λόγο, ενισχύουμε το σύστημα εντοπισμού που παρουσιάστηκε προηγουμένως με έναν ημι-εποπτευόμενο αλγόριθμο, καθώς και τεχνικές συγχώνευσης δεδομένων σε μια προσέγγιση πολλαπλών επιπέδων. Εκτός από τα συνδεδεμένα αυτόνομα οχήματα, διερευνούμε επίσης τις επιπτώσεις της επίθεσης πλαστογράφησης ταυτότητας στην επικοινωνία μεταξύ οχημάτων για έναν διαφορετικό τύπο εφαρμογής δικτύου οχημάτων. Σε αυτήν την εφαρμογή, διερευνούμε συνδεδεμένα ηλεκτρικά οχήματα που συντονίζονται για φόρτιση είτε σε ένα στατικό σταθμό φόρτισης ή σε έναν κινητό διανομέα ενέργειας που λειτουργεί ως κινητός σταθμός φόρτισης και ο συνδυασμός των παραπάνω σχηματίζει ένα σύστημα δυναμική ασύρματης φόρτισης. Ωστόσο, η επικοινωνία μεταξύ οχημάτων είναι ευάλωτη σε μια ποικιλία επιθέσεων άρνησης υπηρεσίας όπως είναι ένας εισβολέας πλαστογράφησης ταυτότητας του οποίου η παρουσία ως εσωτερικός κόμβος στο προτεινόμενο σύστημα δυναμικής ασύρματης φόρτισης ) μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον συνολικό χρόνο ταξιδιού. Σχεδιάζουμε ένα νέο σύστημα εντοπισμού κατάλληλο για συστήματα δυναμικής φόρτισης που χρησιμοποιεί μια νέα μετρική, την επαλήθευση θέσης χρησιμοποιώντας τη σχετική ταχύτητα, η οποία έχει σημαντική επίδραση στον εντοπισμό της επίθεσης πλαστογράφησης ταυτότητας. Αυτή η νέα μετρική συγκρίνει την απόσταση μεταξύ δύο επικοινωνιακών κόμβων που παρατηρείται από τις ενσωματωμένες μονάδες στα οχήματα και την απόσταση που εκτιμάται χρησιμοποιώντας την υπολογιζόμενη σχετική ταχύτητα που υπολογίζεται από τα εναλλασσόμενα σήματα στην ασύρματη επικοινωνία στο φυσικό επίπεδο. Αποδεικνύουμε ότι το προτεινόμενο πιθανοτικό σύστημα ανίχνευσης εισβολών είναι κατάλληλο για τον εντοπισμό και τον περιορισμό της παρουσίας τουλάχιστον ενός εισβολέα από το προτεινόμενο σύστημα δυναμικής ασύρματης φόρτισης.

show abstract

Secure Inter-Vehicle Communication: A Need for Evolution of VANET Towards the Internet of Vehicles

Cited by 7 publications

References 12 publications

A Review on Vehicle Classification and Potential Use of Smart Vehicle-Assisted Techniques

A Review on Vehicle Classification and Potential Use of Smart Vehicle-Assisted Techniques

MIMO Techniques for Jamming Threat Suppression in Vehicular Networks

A study on detection and mitigation of denial of service security attacks in wireless vehicular networks

Contact Info

Product

Resources

About