[发明专利]一种基于区块链的车联网隐私保护信任模型

摘要

本发明提出了一种基于区块链的车联网隐私保护信任模型。道路上的车辆通过车载自组网生成并广播消息来分享周围的交通信息以提高交通效率和安全。然而，由于车载自组网不可信的网络环境，车辆容易暴露隐私并且不能判断收到的消息是否可靠。本发明通过环签名技术使车辆匿名的发送消息，避免其受到恶意车辆的追踪。通过基于区块链技术的信誉评价机制对车辆发送的消息进行评估筛选，过滤其中的伪造信息。基于区块链自身的特性，保证了车辆信誉不会遭到恶意篡改，并实现了车辆信誉的实时同步更新，进一步提高了车载自组网的安全性和易用性。

主权项

1.一种基于区块链的车联网隐私保护信任模型，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，可信权威中心TA选择E_k(x)为使用密钥k加密x的对称加密协议，对称加密协议的公钥和私钥为同一个密钥，同时选择或生成公共参数或对象；步骤2，当车辆首次加入车载自组网时，初始化信誉分数；同时，车载用户利用自己的真实身份ID向可信权威中心TA获取自己的公私钥对和假名，即公钥地址；步骤3，当某车辆目击道路上的某个交通事件时，他将分享此条交通消息msg给车载自组网中的其他车辆，称此车辆为发起车辆；周围其他同是目击者以帮助佐证消息msg的真实性的车辆，称为佐证车辆；步骤4，发起车辆目击交通事件后，为了得到其他佐证车辆对该消息的反馈，为确保消息的可靠性，生成请求报文RQP；步骤5，通过环签名，发起车辆将以匿名的方式广播；佐证车辆收到发起车辆的信息后，返回佐证报文RPP和生成消息是否可靠的密文信息EM，即对佐证车辆返回是否可靠的消息加密后的数据；步骤6，发起车辆在收到足够的佐证信息后(签名阈值为t)，此时假定S＝{ID_r‑t+1，...，ID_r}，将打包这些消息生成聚合报文AGP；发起车辆将AGP＝(<γ₁，m₁，α₁，β₁>，…，<γ_r，m_r，α_r，β_r>，msg，t，S∪S')通过安全信道发送给邻近的路旁单元(RSU)；步骤7，RSU收到发起车辆的AGP后，作如下操作：步骤7‑1，从AGP获得(<ID₁，γ₁，m₁，α₁，β₁>，…，<ID_r，γ_r，m_r，α_r，β_r>，msg，t)；步骤7‑2，对每个ID_i，计算(h_j为H(ID)的第j比特的内容，Y_j为的第j比特的内容)；步骤7‑3，对每个ID_i，计算m_i·g＝H(α_i)·PK+α_iβ_i，如果任何一组<m_i，α_i，β_i>不满足，则环签名验证不通过；步骤7‑4，计算k＝H(msg)和EM＝E_k(z)。若EM＝E_k(1)，则z＝1；若EM＝E_k(‑1)，则z＝‑1；步骤8，RSU查询自身维护的区块链中发起车辆和佐证车辆的信誉分数，根据信誉分数，RSU将计算消息msg的可靠性；步骤9，当消息msg计算结果为可靠时，RSU首先将消息广播给其通信范围内的其他车辆(称为车辆)并对发起车辆和答复信息为“1”的佐证车辆奖励增加信誉分数R_new＝(1‑s)R+R，R_new为更新后新的车辆信誉分数，R为更新前的车辆信誉分数。当消息msg计算结果为不可靠时，RSU对发起车辆和答复信息为“‑1”的佐证车辆惩罚减少信誉分数R_new＝(1‑t)R+R。其中0≤s≤1，‑1≤t≤0。RSU将车辆信誉分数更新信息打包成区块广播至共识网络中；步骤10，车载自组网中承担共识工作的RSU对车辆信誉分数更新进行共识，共识阶段结束后，所有RSU将新的车辆信誉分数记录到自身维护的区块链账本中。