[发明专利]一种基于区块链的路车节点可信网络搭建与共识方法

权利要求书

1.一种基于区块链的路车节点可信网络搭建与共识方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）搭建路车信息联盟链：当车辆在进入城市路段时，在可信机构单元上注册，对于路车出行中的数据交互，通过路车信息联盟链进行交互；所述路车信息联盟链的系统模型分为三层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层；感知层包括车辆的自动驾驶系统和路侧设备的感知模块通过各种传感器获取的环境信息；网络层指车辆和路侧设备之间进行数据信息交互的通信方式；应用层指对于车辆和路侧设备之间的数据通过上传到路车信息联盟链，经过政府中心部门的数据分析和后处理之后，发送给车路协同自动驾驶环境下的车辆，使其完成完全无人驾驶；

（2）建立车辆节点信任模型：为满足车路协同自动驾驶环境下，车辆节点的高移动特性和网络拓扑结构的变化，以及交互过程中的恶意车辆节点筛选，解决行为可信节点带来的消息不可信问题，建立车辆节点信任模型；针对车辆在路车交互中的消息不信任问题，提出了基于时间衰减因子和距离衰减因子以及信任值的单车可信度评价方法；在车辆节点信任模型中，通过信任管理相关数据，包括来自周围车辆、路侧设施和政府中心部门，帮助消息接收方评估消息的可信程度；信任值是对车辆历史行为的综合评价，代表了车辆发布消息的可信程度，随着车辆不断发送消息，其车辆信任值也会动态变化；

（3）建立车辆节点分布式信任库：车辆的信任值是时刻变化的，在经过车辆节点信任模型后，路侧设备验证了当前报告车辆的消息可信度，同时对所有参与车辆的信任值进行动态更新，路侧设备将车辆的动态信任值上传至区块链中，区块链以不可篡改、数据加密、不可伪造的方式对车辆的信任值进行存储和管理；政府中心部门的所有节点在接受到存放信任值的区块后，通过共识算法选出矿工节点进行记账，并将该区块进行打包上传并进行广播；

（4）路车节点信息共识：路车节点共识的参与组织为三个，普通车辆、路侧设备和政府中心部门；普通车辆的车端信息采集系统负责收集和预处理由车载感知设备采集到的车辆的数据或车辆行驶的数据，同时从政府中心部门接收行驶数据；路侧设备负责路况环境的数据信息采集，并将数据上传到路侧信息联盟链；政府职能部门负责维护验证车辆信息联盟链和路侧信息联盟，校验车辆的真实信息和路侧设备编码；政府中心部门从区块链中获取路侧设备数据和车辆采集数据，负责数据的识别、分析与计算，从而研判合理的、有效的行驶数据，车辆根据接收到的数据，实现路车出行环境下的自动驾驶。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的路车节点可信网络搭建与共识方法，其特征在于：所述的可信机构单元是车辆证书的签发和认证、管理已颁发车辆证书的机关；它来制定政策和验证具体步骤、识别车辆的车主身份，并对经过认证的车辆证书进行签名，以确保认证车辆的身份和对公钥的拥有权；可信机构单元由政府中心部门承担。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的路车节点可信网络搭建与共识方法，其特征在于：车辆在可信机构单元注册之后得到的证书内容包括：电子签证路侧设备的信息、授权车辆的公钥信息、路侧设备和政府中心的签字和有效期等。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的路车节点可信网络搭建与共识方法，其特征在于：当车辆在发送正确消息或者错误消息时，通过动态的信任值更新来满足车辆的安全出行，对于发送正确消息的车辆进行信任值的奖励，对于发送恶意消息的车辆进行信任值的扣除，其中信任值的惩罚力度要低于奖励措施，实现对恶意车辆的甄别；对于连续发送错误消息的恶意车辆，当信任值减少至阈值以下时，则无法发送报告信息，保证车辆的整体安全出行。