利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025105790071
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,在车联网中,从共同组队需求车辆集中选择任一车辆作为队长车辆,所述认证方法包括:若自身不是队长车辆、自身认证状态为待认证且接收到队长车辆广播的第一认证请求,倒序遍历已认证车辆队列,接收并验证已认证车辆发送的第二认证请求:若第二认证请求验证不通过,将验证不通过对应的已认证车辆从已认证车辆队列中删除;

若第二认证请求验证通过,将自身认证状态变更为已认证,顺序加入已认证车辆队列,并将自身的第二认证请求和验证通过的第二认证请求聚合为自身新的第二认证请求,将自身新的第二认证请求广播给待认证车辆;其中,第一认证请求用以告知待认证车辆接收并判断已认证车辆发送的第二认证请求;

若自身是队长车辆,向待认证车辆广播的第一认证请求,若共同组队需求车辆集中其他车辆的认证状态均为已认证,接收并验证已认证车辆队列中最后一个车辆的第二认证请求,若第二认证请求验证通过,利用PBFT共识算法将验证通过的第二认证请求提交至区块链网络。

2.根据权利要求1所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述第二认证请求包括生成的会话标识;会话标识生成的过程包括:向车辆云发送注册请求,接收车辆云反馈的私钥和唯一车辆标识码;

响应于接收到队长车辆广播的组队申请,向车辆云发送统一验证码;

接收车辆云分配的唯一队伍标识码;

根据当前时间戳、唯一车辆标识码和唯一队伍标识码,生成会话标识。

3.根据权利要求2所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述第二认证请求包括生成的车辆认证信息;车辆认证信息生成的过程包括:获取车辆速度、车辆云反馈的私钥以及生成的会话标识并进行同态加密;

随机选择两个满足同态加密数学属性的大质数,相乘得到同态加密模数 ;

从同态加密模数 的乘法群 中选择一个随机数作为同态加密过程中产生的第一随机数 ,生成加密密钥对 以及同态加密过程中产生的第二随机数  ;

根据车联网的素数阶 的循环群 的生成元 以及同态加密过程中产生的第二随机数 ,根据公式 生成同态加密过程中产生的第三随机数 ;

利用哈希函数使用加密密钥对以及同态加密过程中产生的第三随机数对车辆速度、车辆云反馈的私钥以及生成的会话标识进行组合,生成组合信息;

利用同态加密操作,使用加密密钥对和同态加密过程中产生的第二随机数对组合信息进行加密,生成车辆认证信息。

4.根据权利要求3所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述组合信息表示为:;

式中, 表示第 个待认证车辆的组合信息, 表示哈希函数, 表示第 个车队的唯一队伍标识码,表示第 个车队中第 个待认证车辆的当前时间戳, 表示第 个待认证车辆的同态加密模数, 表示第 个待认证车辆同态加密过程中产生的第一随机数,表示第 个待认证车辆的车辆速度, 表示第 个待认证车辆接收的车辆云反馈的私钥,表示第 个待认证车辆同态加密过程中产生的第三随机数, 表示第 个车队中第 个待认证车辆的唯一车辆标识码。

5.根据权利要求4所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述车辆认证信息表示为:;

式中, 表示第 个待认证车辆的车辆认证信息, 表示第 个待认证车辆使用加密密钥对< Ni  ,Bi>和同态加密过程中产生的第二随机数 对组合信息 进行加密。

6.根据权利要求5所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述第二认证请求包括生成的车辆签名,所述车辆签名的生成过程包括:获取车辆速度、车辆云反馈的私钥、加密密钥对、生成的会话标识、生成的车辆认证信息以及同态加密过程中产生的第三随机数,并利用哈希函数进行组合生成车辆签名;

其中,所述车辆签名表示为:

式中, 表示第 个待认证车辆的车辆签名。

7.根据权利要求6所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述第二认证请求还包括车辆速度、加密密钥对以及同态加密过程中产生的第三随机数,所述第二认证请求表示为:;

式中, 表示第 个待认证车辆的第二认证请求。

8.根据权利要求7所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,所述自身新的第二认证请求表示为:;

式中, 表示第 个待认证车辆自身新的第二认证请求, 表示第 个已认证车辆的车辆速度, 表示第 个车队中第 个已认证车辆的当前时间戳, 表示第 个车队中第 个已认证车辆生成的会话标识, 表示第 个已认证车辆的同态加密模数, 表示第个已认证车辆同态加密过程中产生的第一随机数, 表示第 个已认证车辆的车辆认证信息到第 个已认证车辆的车辆认证信息的聚合信息, 表示第 个已认证车辆同态加密过程中产生的第三随机数, 表示第 个已认证车辆生成的车辆签名。

9.根据权利要求8所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,接收并验证已认证车辆队列中最后一个车辆的第二认证请求的过程,表示为:;

式中, 表示认证请求无误, 表示认证请求有误, 表示第一聚合信息验证公式, 表示第二聚合信息验证公式 , 表示第三聚合信息验证公式 , 表示第一个已认证车辆的车辆认证信息到第 个已认证车辆的车辆认证信息的聚合信息, 和 分别表示条件判断语句中的“如果”和“否则”。

10.根据权利要求1所述的区块链加强的车联网内部闭环认证方法,其特征在于,利用PBFT共识算法将验证通过的第二认证请求提交至区块链网络,包括:将队长车辆设为主节点,其余车辆作为参与节点;

利用客户端向主节点发起认证请求,主节点接收所述认证请求并生成一个包含认证请求的预准备消息,广播给所有参与节点;

参与节点接收并验证所述预准备消息:

若验证通过,参与节点存储所述预准备消息,并广播一个准备消息,用于表明已准备好对预准备消息进行验证;

主节点以及参与节点监听来自其他节点的准备消息,若主节点收到数量超过预设阈值的参与节点的准备消息,则生成并提交一个提交消息给所有参与节点,用于表示可以对预准备消息进行验证;

参与节点接收并验证所述提交消息:

若验证通过,并且确认收到数量超过预设阈值的参与节点的提交消息合法,则执行请求操作;

当请求操作执行完毕后,执行了请求操作的参与节点生成响应消息,通过主节点转发给客户端,确认认证请求已成功处理。