1.一种车联网下基于区块链的共识方法,其特征在于,包括:
S1.构建基于区块链的车联网系统,所述基于区块链的车联网系统由车辆、RSU、绝对可信机构TA三部分组成,其中,RSU表示路侧单元,TA表示绝对可信机构;
S2.设计PoRT的消息格式和通信过程,车辆从其移动路径上的RSU获得位置签名,PoRT协议帮助TA和RSU确定车辆信誉值和车辆共享的V2I消息送的位置签名进行证明;
S3.建立车辆的旅行证明签名集,用于车辆在周期T内沿其运动轨迹RSU移动的可验证行驶里程的计算;
S4.构建信誉值判断与更新算法,更新参与信息交换或能源交易的车辆信誉值。
2.根据权利要求1所述的一种车联网下基于区块链的共识方法,其特征在于,所述基于区块链的车联网系统中,所述车辆通过RSU进行认证和注册,每一辆汽车根据其序列号不同获得不同认证证书和注册编码确保其身份唯一性,并使用无线通讯方式与RSU交换信息,且所有信息通过非对称加密技术进行加密,认证和注册的结果将由RSU发送给TA记录区块链记录;同时,车辆行为需通过RSU评估并上传至TA;其中,RSU与TA之间的通信采用有线通信方式进行,车辆与车辆、车辆与RSU之间的通信,采用无线通信的方式进行;
所述车辆行为包括:数据传输和申请进行能源交易。
3.根据权利要求1所述的一种车联网下基于区块链的共识方法,其特征在于,车辆所持有的位置签名会为车辆的轨迹提供证明,用于后文中信誉值的提升与降低;
在t=tk时刻车辆vi所报告给RSUj的位置签名,定义如下:其中, 为RSUj所持有的公钥, 为车辆vi所持有的公私钥对,he为车辆vi所报告信息的哈希值, 为对应信息生成数字签名,hpre为车辆vi沿其移动路径从前一个RSU处所得到的哈希值;
RSUj基于以上内容上生成相应的数字签名
并将此内容发送给vi以及TA, 证明车辆在给定时间出现在特定位置。
4.根据权利要求1所述的一种车联网下基于区块链的共识方法,其特征在于,车辆vi的旅行证明签名集为 用于车辆vi在周期T内沿其运动轨迹RSU移动的可验证行驶里程的计算;
车辆的可验证行驶里程主要分为三个阶段:
初始证明生成阶段:
从车辆(记作v1)加入车联网后遇到的第一个RSU开始(记作rsu1),车辆向其发送位置签名请求,记为:其中, 为位置签名请求,包含车辆所经过rsu1的时间以及自身身份认证信息,t1时刻周边环境流量信息 对信息进行数字签名σ、自身实时位置信息 以及公钥以上信息会经过rsu1进行合理性检测,如果rsu1认为该信息是有效且真实的,那么rsu1会生成位置签名,并将其回复给车辆;
轨迹编码采集阶段:
当该车辆继续行驶,在沿途遇到下一个RSU(记作rsu2)时,车辆v1将位置签名请求以及rsu1所生成的位置签名 一同发送给rsu2;
rsu2首先对 进行判断与核查,核查标准包括验证签名的真实性、时间戳的有效性、地理位置信息的合理性以及前一个RSU提供的签名信息的完整性,在核查通过后,生成并将其发送给车辆v1;
这一过程将不断重复,直到车辆收集到足够的位置签名来形成一个证明链,该证明链条,包含了车辆所经过的地理位置信息、时间信息、以及沿途RSU所给予的签名信息;
可验证里程验证阶段:
从t=tk到t=tk+1时刻,车辆vi可验证行驶里程定义为:其中, 表示车辆在时间区间tk到tk+1内的可验证行驶里程,d表示两次位置签名之间的距离函数,通过第二阶段所生成的证明链,当车辆参与信息交换或能源交易时,系统通过验证车辆其持有的证明链的正确性以保证交易的合法性,首次参与信息交换或能源交易的车辆,系统根据位置签名计算该车信誉值,并将此信誉值发送给车辆以及上传到TA的信誉值分布式数据库中,后续根据信誉值判断与更新算法,改变其信誉值。
5.根据权利要求1所述的一种车联网下基于区块链的共识方法,其特征在于,构建信誉值判断与更新算法,包括:节点信誉值、最大信誉值和全局难度分别记为R、Rm和D,节点受信誉影响后的当前难度为Dl,信誉值与难度之间的转换因子为Rc;
如果R≤Rm,则计算该节点的难度为:
如果R≥Rm,则节点的信誉值难度为: