[发明专利]一种信息共享区块链分区方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明涉及一种信息共享区块链分区方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：S1：由可信机构生成初始化参数，路侧单元向信息中心上传地理位置信息并形成集合；S2：进行平衡聚类，对路侧单元进行分区规划；S3：选择路侧单元中权益值最大的节点作为领导者，其余路侧单元作为从节点；S4：领导者接收发送广播请求的命令，向各从节点发送广播消息；S5：各从节点对广播消息进行验证，验证成功后广播消息，反馈响应信息至领导者；S6：领导者判断各从节点相同响应数量是否超过预设阈值，是则将响应信息记录上链。本发明能够解决传统中心化车联网架构的中心化、实体间相互不信任的问题及传统区块链架构中延迟较高，可扩展性较差的问题，降低性能损耗。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种信息共享区块链分区方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

作为智能交通系统的一部分，车联网可通过车辆间的交通信息共享，改善道路安全，增加交通流量并减少拥堵。但是，如果车辆发送的交通信息在旅途中丢失或被篡改，则会影响驾驶员的决策，从而导致路线严重偏离，甚至威胁到车辆或驾驶员的安全。

车联网系统中，传统的架构主要包括了车辆、路侧单元（Road-Side Unit，后文称RSU）、证书颁发机构 (Certificate authority，后文称CA)、核心网。信息通过车辆上的传感器进行采集，并通过路侧单元（ROAD-SIDE UNIT）向上层进行传输，最后汇总到核心网进行集中处理。信息共享主要通过两种通信模式发生，包括车对车（V2V）和车对路边（V2R）单元。与其他车辆共享非敏感信息可以提高系统效率。但是，信息是通过非安全通道传输的，并且容易被攻击者拦截或篡改。RSU（路侧单元）可以在车辆附近进行信息计算和共享，但却仍然存在隐私和安全问题。在安全性方面，路侧单元（ROAD-SIDE UNIT）没有任何强大的安全措施，存储在其中的信息很容易被窃取；在隐私性方面，车辆可能因为隐私考虑不愿意将其信息上传到路侧单元。同时随着传感器技术和车联网技术的不断发展，信息量剧增，中心化系统的架构对信息进行集中管理的方式会使得中心实体负载过大，带来瓶颈问题。而车联网也面临着单点故障的风险。因此为了应对这些挑战，需研究去中心化的车联网结构，改善信任和隐私，以确保通信过程的安全性和完整性。因此，有必要设计一种安全可靠的分散式信息存储系统。

为了解决上述存在的问题，近年来区块链技术被广泛地引入车联网技术领域，Wang等人发表的Data Security Sharing and Storage Based on a ConsortiumBlockchain in a Vehicular Ad-hoc Network提出了一种基于联盟区块链（DSSCB）的车联网信息安全共享和存储系统，但是存在未考虑车联网场景下共识机制认证效率等问题。目前区块链在车联网的信息共享应用中存在算力消耗、性能、可监管性、去中心化以及安全性等方面仍然无法达到完美的平衡的问题。由于车联网领域中海量终端设备计算能力和存储能力受限，网络架构相对复杂，以及扩展需求强的特点，目前的共识并不完全适用于车联网，而现有传统架构下的吞吐量不能满足车联网场景下的频繁信息记录。

在专利公开号CN110675221A的专利中一种基于物联网和区块链的电动汽车充电桩管理系统，安装并运行有充电桩管理软件且分布在不同地理位置的区块数据库服务器A、区块数据库服务器B、区块数据库服务器C、区块数据库服务器N，以所述的任一区块数据库服务器作为一个区块节点，连接构成充电桩管理信息区块链网络；充电桩管理软件的区块数据库中存储有充电桩基本数据信息、充电桩对某一特定电动汽车充电起止时间信息；还包括：智能终端在充电桩管理软件客户端同步匹配与电动汽车距离在某一特定范围内的充电桩信息。本发明促进了充电桩基本数据信息与充电桩对某一特定电动汽车充电起止时间信息的开放共享、互联互通，使电动汽车和充电桩网络实现相互匹配，提升用户体验。