[發明專利]基于區塊鏈的車聯網群智感知聲譽管理系統及方法

有效

• 申請號: 202110643735.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113452681B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 王玲玲;曹中達;趙雪芹
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L67/12;H04L9/32
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

本發明屬于車聯網群智感知領域技術。針對現有的移動群智感知的聲譽模型存在的上述隱私安全問題，本發明提供一種基于區塊鏈的車聯網群智感知聲譽管理系統及方法，通過使用身份驗證技術，使惡意車輛無法偽造身份；通過使用輕量級的可追蹤環簽名算法保護車輛隱私信息，同時能夠追蹤車輛身份完成聲譽更新和撤銷惡意車輛身份，實現有條件的匿名性；通過數據的真實性和時間兩個因素來度量其數據質量，然后根據數據質量進行相應的聲譽更新。

技術領域

本發明屬于車聯網群智感知領域技術，具體涉及一種基于區塊鏈的車聯網群智感知聲譽管理系統及方法。

背景技術

隨著城市人口的增長，汽車的數量開始增加，這可能導致道路和停車場的擁堵。車聯網群智感知(VCS)是一種新興的感知范例，其中車輛使用車載傳感器來收集和共享實時交通信息，這可以幫助改善用戶的駕駛體驗并為道路上的駕駛員提供其他服務，而無需建立額外的專用基礎設施?；谲嚶摼W群智感知的優點，一些實際的VCS應用已經出現。在VCS應用程序中，聲譽系統用于維護和更新聲譽值，聲譽值通常是可靠的工作人員選擇、獎勵計算等的基準。因此，設計良好的聲譽系統對于VCS應用程序至關重要。

最接近的現有技術：Bhattacharjee等人提出了一種用于移動群智感知的聲譽模型(Bhattacharjee S,Ghosh N,Shah V K,et al.QnQ:Quality and Quantity basedUnified Approach for Secure and Trustworthy Mobile Crowdsensing[J].IEEETransactions on Mobile Computing,2018:1-1)，能夠有效關聯聲譽得分量化數據的可信度，并根據聲譽將用戶劃分為誠實、自私或惡意三種類別。在該方案中，首先對數據的反饋進行收集并根據反饋數量計算基于信任、不信任和不確定的貝葉斯推理后驗概率。之后，使用廣義理查德曲線和Kohlsrausch松弛函數分別建模信任和不確定性的權重，將數據的預期真實性建模為回歸模型。隨后，基于累積前景理論使用鏈接函數將預期的真實性轉換為數據質量度量。最后，通過追蹤用戶上傳數據的質量度量計算用戶的聲譽得分，并根據聲譽的分數將用戶劃分成誠實、自私和惡意三種類別。用戶的聲譽得分影響其參與任務獲得的獎勵和系統對其提交數據的決策，即是否對數據顯示的信息進行發布?？陀^上該技術存在一些不足：首先該技術系統模型是集中式的存在單點故障的問題，并且其在一些假設條件下才可以抵御合謀攻擊和Sybil攻擊。其次，該技術并沒有考慮參與車輛的隱私問題，沒有提出相關的隱私保護技術。外此，現有技術在度量數據質量時只考慮了數據的真實性這一個因素，無法保證公平地量化數據質量。最后，現有技術中聲譽的計算更新由服務平臺完成，可能會被篡改或者給出錯誤的聲譽值計算結果，存在一定的安全風險。

發明內容

針對現有的移動群智感知的聲譽模型存在的上述隱私安全問題，本發明提供一種基于區塊鏈的車聯網群智感知聲譽管理系統及方法，通過使用身份驗證技術，使惡意車輛無法偽造身份；通過使用輕量級的可追蹤環簽名算法保護車輛隱私信息，同時能夠追蹤車輛身份完成聲譽更新和撤銷惡意車輛身份，實現有條件的匿名性；通過數據的真實性和時間兩個因素來度量其數據質量，然后根據數據質量進行相應的聲譽更新。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于區塊鏈的車聯網群智感知聲譽管理系統，該系統包括區塊鏈網絡、霧服務器、車輛和匿名撤銷機構；

所述區塊鏈網絡是指由不同交通區域的霧服務器組成的聯盟區塊鏈，用于通過智能合約完成聲譽的更新；

所述霧服務器充當基于PoA的聯盟區塊鏈中的共識節點，用于驗證并打包新加入區塊鏈以維持區塊鏈網絡，負責任務的發布、數據的接收和數據質量的量化；另外，本地霧服務器維護一個聲譽列表，其中包括車輛的身份和聲譽；

所述車輛分為兩類：上傳者和報告者，所述上傳者在車聯網群智感知任務中始終會生成有關交通信息的數據報告；所述報告者把對該報告的反饋意見提供給霧服務器；