[發明專利]一種基于可信區塊鏈的車聯網數據共享方法

在審

• 申請號: 202210737274.3
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115348280A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 沈韜;何苗;于卓;柏粉花;張弛;劉英莉;曾凱;張巧蓮
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/52;H04W4/40;H04L67/1097;H04L67/06;H04L9/40
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 王鵬飛

本發明涉及一種基于可信區塊鏈的車聯網數據共享方法，屬于車聯網數據安全共享技術領域。本發明一方面利用隨機響應機制重新構造Laplace算法，使其滿足本地化差分隱私，采用重新構造的本地化差分隱私技術對車輛的位置數據進行擾動，從車輛客戶端擾動每個車輛用戶的原始位置數據；另一方面對傳輸到數據采集中心的數據使用K?means聚類算法進行分簇，在實現數據安全可信共享的同時，保護車輛用戶的位置信息不會泄露。本發明具有安全性高、可靠性高且效率高的優點。

技術領域

本發明涉及一種基于可信區塊鏈的車聯網數據共享方法，屬于車聯網數據安全共享技術領域。

背景技術

隨著汽車的普及，物聯網的飛速發展，車聯網概念已成為當今最熱門的主題之一。車聯網是指按照統一的通信協議以及數據交互標準，實現車-車，車-道路-信息，車-網絡平臺之間數據共享交互的分布式網絡。車聯網中的車輛安裝有大量車載傳感器，能夠實時采集車輛行駛過程中的各種道路、交通、天氣等信息，車輛處理器對數據篩選后通過無線通信的方式與其他車輛共享信息。

然而，在車聯網飛速發展的同時，也帶來了數據泄露、數據篡改、數據可信性等一系列問題。車聯網中出現這類問題的原因主要有三點：1)車輛終端在采集數據的過程中被惡意攻擊而導致數據泄露；2)車輛數據共享過程中的信任問題；3)由于用戶身份不公開，可能在車聯網中上傳虛假信息。

目前國內外研究人員對車聯網數據的安全保護有各種模型和方法，其中利用區塊鏈技術的特點解決車聯網中存在的數據隱私、數據可信性等問題，仍存在不足。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于可信區塊鏈的車聯網數據共享方法，用于解決車聯網數據共享過程中的安全問題。

本發明的技術方案是：一種基于可信區塊鏈的車聯網數據共享方法，具體步驟為：

Step1：車輛傳感器收集車輛當前位置的天氣、道路、交通狀況信息。

Step2：車輛客戶端運行隨機響應算法，生成Laplace算法的隱私參數。

Step3：車輛客戶端運行Laplace算法，調用隨機響應算法生成的隱私參數，計算噪聲，之后對位置數據加噪聲生成擾動的非原始數據。

Step4：車輛客戶端將擾動后的非原始數據發送到數據采集中心，數據采集中心執行K-means聚類算法根據位置數據將該區域的所有數據進行分簇。

Step5：數據采集中心將每個簇的中心點以及簇中的所有數據傳輸至區塊鏈SDK。

Step6：區塊鏈SDK將每個簇中的數據降噪后調用智能合約存儲至區塊鏈網絡中的區塊中。

Step2中，隱私參數通過以下公式計算：

其中，Δf為隱私參數，p為擾動概率。

Step3中，噪聲通過以下公式計算：

其中，f(X)為原位置數據，為添加的Laplace噪聲，ε為隱私預算。

向車輛用戶的位置數據中加入噪聲，可以增加惡意攻擊者攻擊的難度，在保護車輛位置隱私的同時保護了用戶的位置安全。

Step4具體步驟為：

Step4.1：初始化簇數k，迭代次數N，用戶發送來的位置數據作為數據集X＝{x₁,x₂,...,x_n}。

Step4.2：計算k個初始化中心點μ_j，j＝1,2,...,k。