Mutual V2I Multifactor Authentication Using PUFs in an Unsecure Multi-Hop Wi-Fi Environment
Notice bibliographique
Résumé
Secure authentication in vehicular ad hoc networks (VANETs) remains a fundamental challenge due to their dynamic topology, susceptibility to attacks, and scalability constraints in multi-hop communication. Existing approaches based on elliptic curve cryptography (ECC), blockchain, and fog computing have achieved partial success but suffer from latency, resource overhead, and limited adaptability, leaving a gap for lightweight and hardware-rooted trust models. To address this, we propose a multi-hop mutual authentication protocol leveraging Physical Unclonable Functions (PUFs), which provide tamper-evident, device-specific responses for cryptographic key generation. Our design introduces a structured sequence of phases, including pre-deployment, registration, login, authentication, key establishment, and session maintenance, with optional multi-hop extension through relay vehicles. Unlike prior schemes, our protocol integrates fuzzy extractors for error tolerance, employs both inductive and game-based proofs for security guarantees, and maps BAN-logic reasoning to specific attack resistances, ensuring robustness against replay, impersonation, and man-in-the-middle attacks. The protocol achieves mutual trust between vehicles and RSUs while preserving anonymity via temporary identifiers and achieving forward secrecy through non-reused CRPs. Conceptual comparison with state-of-the-art PUF-based and non-PUF schemes highlights the potential for reduced latency, lower communication overhead, and improved scalability via cloud-assisted CRP lifecycle management, while pointing to the need for future empirical validation through simulation and prototyping. This work not only provides a secure and efficient solution for VANET authentication but also advances the field by offering the first integrated taxonomy-driven evaluation of PUF-enabled V2X protocols in multi-hop Wi-Fi environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».