[发明专利]一种基于区块链的车联网信任管理系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的车联网信任管理系统和方法，属于车载通信领域。本发明包括用于初始化通信领域范围内的所有节点信息的节点认证部分、收集道路信息的数据收集层、对数据进行加工处理的数据处理层和将数据存储起来的区块链网络层。在出现交通信息时，此范围内的移动节点对交通信息进行收集形成数据内容包上传给此RSU；然后，根据事件类型及车辆数采用不同的算法来计算所上传消息内容的可信度；最后，利用可信度值并采用深度学习算法来计算车辆的信任值，根据信任值的高低检测出恶意车辆。本发明在传统的车联网中添加了区块链，提高车联网中的数据处理速度，有效的防止已上传数据被篡改，有效解决了车联网的安全、隐私以及信任管理问题。

技术领域

本发明涉及一种基于区块链的车联网信任管理系统及方法，属于车载通信领域。

背景技术

随着我国经济的不断发展，人们的生活质量不断提高，车辆出行已经成为人们首选的交通出行方式。但是，在车辆出行带给人们便利的同时，也带来了一系列道路交通安全问题。造成交通事故的主因有车辆不能预知前方的道路状况、对周围车辆的速度、位置等情况不了解，造成车主不能及时反应道路交通的快速变化。车载自组网作为下一代5G通信网络的重要应用场景有望有效降低道路交通事故率，缓解交通拥堵，提升交通效率。然而，由于车载自组网的高移动性，资源受限和数据公开等特性使得其在实际应用中会引起各种各样的问题。其中，信任问题引起了人们的关注，尤其是当车载自组网中存在恶意车辆时。恶意车辆不仅可以监视网络中的所有消息以跟踪其他车辆，还可以伪造一些重要的道路消息来欺骗其他车辆。在一些极端情况下，这些伪造的道路消息可能会导致严重的交通事故。基于区块链的信任管理机制能够有效解决车载自组网中信任问题。精心设计的信任管理模型可以通过信誉评估来奖励诚实车辆或惩罚恶意车辆，以此来保证车载自组网中消息的可靠性。但现有技术中心在车载网信任管理领域判断车辆为良性车辆的方法是依据车辆本身的信任值，而计算信任值的方法大多采用模糊逻辑算法、博弈论等来计算车辆的信任值，这种方法想要计算出较为准确的信任值需要大量的车辆上传不同类型的消息条数，而且每次车辆到达一个新的RSU覆盖范围都需要收集此类信息来计算车辆信任值，这大大增加了检测恶意车辆的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于区块链的车联网信任管理系统和方法。利用区块链的公开、透明、不可篡改性以及可追溯性，保证车辆所上传信息的真实性，并检测出车载网区域范围内存在的恶意车辆，使得陌生的车辆之间能够彼此信任，实现车联网的信任管理。

本发明的技术方案是：一种基于区块链的车联网信任管理系统，包括用于初始化通信领域范围内的所有节点信息的节点认证部分、收集道路信息的数据收集层、对数据进行加工处理的数据处理层和将数据存储起来的区块链网络层；

所述节点认证部分包括：

相关部门，用于给处于通信领域范围内的节点颁发新的证书以及公钥和私钥，所述节点指在通信领域范围内的所有移动节点及RSU；

所述数据收集层包括：

移动节点，在通信领域范围内的所有车辆；

数据内容，在通信领域范围内所有的紧急消息和非紧急消息；

所述数据处理层包括：

RSU，在通信领域范围内的RSU，用于处理车辆上传的数据内容；

所述数据存储层包括：

公共区块链，采用POS共识算法，用来存储RSU处理后得到的数据内容及内容可信度。

联盟区块链，采用PBFT共识算法，用来存储RSU处理后得到的车辆信任值。

进一步的，移动节点具有一定的计算力与存储力。

进一步的，RSU是固定在道路两旁静止不动的节点，且一个RSU的覆盖范围为十公里。