Recent advances in artificial intelligence, big data, mobile edge computing and embedded systems have successfully driven the emergence and adoption of smart vehicles and vehicle edge computing which will improve road safety, traffic congestions, and vehicle exhaust emissions. The high-mobility, ad-hoc network topology, and diverse vehicle-to-everything (V2X) have brought substantial challenges in the TCP/IP-based vehicular networking. Given the unique characteristics and strengths in resilient communication in mobile ad hoc networking environments, named data networking (NDN) has become a natural fit for supporting vehicular edge computing (VEC) as the underlying network architecture. However, a variety of security and privacy challenges remain for developing NDN-based VEC networks such as key management, cache poisoning, access control. In this paper, we introduce a novel blockchain-based security architecture in NDN-based VEC networks to systematically tackle these security challenges. More specifically, we design and implement an efficient blockchain system on NDN by adopting lightweight yet robust delegate consensus algorithm, and carry out extensive experiments to evaluate performance efficiency on key management protocols, cache poisoning defense schemes, and access control strategies for NDN-based VEC networks. To the best of our knowledge, this paper is the first effort to systematically devise practical and efficient blockchain-based security architecture to provide key management, cache poisoning security protection, and privacy-aware access control in NDN VEC networks.

人工智能，大数据，移动边缘计算和嵌入式系统的最新进展已成功推动了智能车辆和车辆边缘计算的出现和采用，这将改善道路安全，交通拥堵和车辆尾气排放。高移动性，自组织网络拓扑结构和多样化的车辆到一切（V2X）在基于TCP / IP的车辆联网中带来了巨大挑战。鉴于移动自组织网络环境中弹性通信的独特特征和优势，命名数据网络（NDN）已自然地适合支持作为基础网络体系结构的车辆边缘计算（VEC）。但是，开发基于NDN的VEC网络仍然面临各种安全和隐私挑战，例如密钥管理，缓存中毒，访问控制。在本文中，我们在基于NDN的VEC网络中引入了一种新颖的基于区块链的安全架构，以系统地应对这些安全挑战。更具体地说，我们通过采用轻量级但健壮的委托共识算法在NDN上设计和实现高效的区块链系统，并进行了广泛的实验以评估基于NDN的VEC的密钥管理协议，缓存中毒防御方案和访问控制策略的性能效率网络。据我们所知，本文是系统地设计实用且有效的基于区块链的安全体系结构以提供NDN VEC网络中的密钥管理，缓存中毒安全性保护和隐私感知访问控制的首次尝试。我们在基于NDN的VEC网络中引入了一种新颖的基于区块链的安全架构，以系统地应对这些安全挑战。更具体地说，我们通过采用轻量级但健壮的委托共识算法在NDN上设计和实现高效的区块链系统，并进行了广泛的实验以评估基于NDN的VEC的密钥管理协议，缓存中毒防御方案和访问控制策略的性能效率网络。据我们所知，本文是系统地设计实用且有效的基于区块链的安全体系结构以提供NDN VEC网络中的密钥管理，缓存中毒安全性保护和隐私感知访问控制的首次尝试。我们在基于NDN的VEC网络中引入了一种新颖的基于区块链的安全架构，以系统地应对这些安全挑战。更具体地说，我们通过采用轻量级但健壮的委托共识算法在NDN上设计和实现高效的区块链系统，并进行了广泛的实验以评估基于NDN的VEC的密钥管理协议，缓存中毒防御方案和访问控制策略的性能效率网络。据我们所知，本文是系统地设计实用且有效的基于区块链的安全体系结构以提供NDN VEC网络中的密钥管理，缓存中毒安全性保护和隐私感知访问控制的首次尝试。我们采用轻量级但健壮的委托共识算法设计并在NDN上实现了高效的区块链系统，并进行了广泛的实验，以评估基于NDN的VEC网络的密钥管理协议，缓存中毒防御方案和访问控制策略的性能效率。据我们所知，本文是系统地设计实用且有效的基于区块链的安全体系结构以提供NDN VEC网络中的密钥管理，缓存中毒安全性保护和隐私感知访问控制的首次尝试。我们采用轻量级但健壮的委托共识算法设计并在NDN上实现了高效的区块链系统，并进行了广泛的实验，以评估基于NDN的VEC网络的密钥管理协议，缓存中毒防御方案和访问控制策略的性能效率。据我们所知，本文是系统地设计实用且有效的基于区块链的安全体系结构以提供NDN VEC网络中的密钥管理，缓存中毒安全性保护和隐私感知访问控制的首次尝试。