[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信任管理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111635186.4
• 申請(qǐng)日: 2021-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115051983B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪淑娟;忽英南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L67/10
• 分類(lèi)號(hào): H04L67/10;H04L67/12;H04W4/44;H04W12/00;H04W12/122;H04W12/60
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種基于區(qū)塊鏈的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信任管理系統(tǒng)和方法，屬于車(chē)載通信領(lǐng)域。本發(fā)明包括用于初始化通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)信息的節(jié)點(diǎn)認(rèn)證部分、收集道路信息的數(shù)據(jù)收集層、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的數(shù)據(jù)處理層和將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)層。在出現(xiàn)交通信息時(shí)，此范圍內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)交通信息進(jìn)行收集形成數(shù)據(jù)內(nèi)容包上傳給此RSU；然后，根據(jù)事件類(lèi)型及車(chē)輛數(shù)采用不同的算法來(lái)計(jì)算所上傳消息內(nèi)容的可信度；最后，利用可信度值并采用深度學(xué)習(xí)算法來(lái)計(jì)算車(chē)輛的信任值，根據(jù)信任值的高低檢測(cè)出惡意車(chē)輛。本發(fā)明在傳統(tǒng)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)中添加了區(qū)塊鏈，提高車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理速度，有效的防止已上傳數(shù)據(jù)被篡改，有效解決了車(chē)聯(lián)網(wǎng)的安全、隱私以及信任管理問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于區(qū)塊鏈的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信任管理系統(tǒng)及方法，屬于車(chē)載通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，車(chē)輛出行已經(jīng)成為人們首選的交通出行方式。但是，在車(chē)輛出行帶給人們便利的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列道路交通安全問(wèn)題。造成交通事故的主因有車(chē)輛不能預(yù)知前方的道路狀況、對(duì)周?chē)?chē)輛的速度、位置等情況不了解，造成車(chē)主不能及時(shí)反應(yīng)道路交通的快速變化。車(chē)載自組網(wǎng)作為下一代5G通信網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用場(chǎng)景有望有效降低道路交通事故率，緩解交通擁堵，提升交通效率。然而，由于車(chē)載自組網(wǎng)的高移動(dòng)性，資源受限和數(shù)據(jù)公開(kāi)等特性使得其在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)引起各種各樣的問(wèn)題。其中，信任問(wèn)題引起了人們的關(guān)注，尤其是當(dāng)車(chē)載自組網(wǎng)中存在惡意車(chē)輛時(shí)。惡意車(chē)輛不僅可以監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的所有消息以跟蹤其他車(chē)輛，還可以偽造一些重要的道路消息來(lái)欺騙其他車(chē)輛。在一些極端情況下，這些偽造的道路消息可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。基于區(qū)塊鏈的信任管理機(jī)制能夠有效解決車(chē)載自組網(wǎng)中信任問(wèn)題。精心設(shè)計(jì)的信任管理模型可以通過(guò)信譽(yù)評(píng)估來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)誠(chéng)實(shí)車(chē)輛或懲罰惡意車(chē)輛，以此來(lái)保證車(chē)載自組網(wǎng)中消息的可靠性。但現(xiàn)有技術(shù)中心在車(chē)載網(wǎng)信任管理領(lǐng)域判斷車(chē)輛為良性車(chē)輛的方法是依據(jù)車(chē)輛本身的信任值，而計(jì)算信任值的方法大多采用模糊邏輯算法、博弈論等來(lái)計(jì)算車(chē)輛的信任值，這種方法想要計(jì)算出較為準(zhǔn)確的信任值需要大量的車(chē)輛上傳不同類(lèi)型的消息條數(shù)，而且每次車(chē)輛到達(dá)一個(gè)新的RSU覆蓋范圍都需要收集此類(lèi)信息來(lái)計(jì)算車(chē)輛信任值，這大大增加了檢測(cè)惡意車(chē)輛的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于區(qū)塊鏈的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信任管理系統(tǒng)和方法。利用區(qū)塊鏈的公開(kāi)、透明、不可篡改性以及可追溯性，保證車(chē)輛所上傳信息的真實(shí)性，并檢測(cè)出車(chē)載網(wǎng)區(qū)域范圍內(nèi)存在的惡意車(chē)輛，使得陌生的車(chē)輛之間能夠彼此信任，實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的信任管理。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于區(qū)塊鏈的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信任管理系統(tǒng)，包括用于初始化通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)信息的節(jié)點(diǎn)認(rèn)證部分、收集道路信息的數(shù)據(jù)收集層、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的數(shù)據(jù)處理層和將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)層；

所述節(jié)點(diǎn)認(rèn)證部分包括：

相關(guān)部門(mén)，用于給處于通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)頒發(fā)新的證書(shū)以及公鑰和私鑰，所述節(jié)點(diǎn)指在通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及RSU；

所述數(shù)據(jù)收集層包括：

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，在通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的所有車(chē)輛；

數(shù)據(jù)內(nèi)容，在通信領(lǐng)域范圍內(nèi)所有的緊急消息和非緊急消息；

所述數(shù)據(jù)處理層包括：

RSU，在通信領(lǐng)域范圍內(nèi)的RSU，用于處理車(chē)輛上傳的數(shù)據(jù)內(nèi)容；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層包括：

公共區(qū)塊鏈，采用POS共識(shí)算法，用來(lái)存儲(chǔ)RSU處理后得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容及內(nèi)容可信度。

聯(lián)盟區(qū)塊鏈，采用PBFT共識(shí)算法，用來(lái)存儲(chǔ)RSU處理后得到的車(chē)輛信任值。

進(jìn)一步的，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)具有一定的計(jì)算力與存儲(chǔ)力。

進(jìn)一步的，RSU是固定在道路兩旁靜止不動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，且一個(gè)RSU的覆蓋范圍為十公里。