基于区块链的车载自组网分布式信任方案研究与实现

发布时间：2021-01-29 11:28

　　作为智能交通的基础设施,车载自组网技术在现代交通中有着非常重要的地位,它的应用和发展为交通效率和安全的提升做出了极大的贡献。然而,由于车载自组网所具有的一些开放特性,它在信任管理和隐私保护等方面仍然存在诸多问题,即难以在保护车辆隐私的同时判断车辆发出的道路消息是否可靠。因此,针对车载自组网现有的问题,本文提出了一种基于区块链的信任管理模型并结合了匿名的车辆公告协议。首先,针对隐私问题,设计了一个基于环签名的匿名车辆公告协议,让计划广播道路消息的车辆寻求证人对消息进行投票,然后将包含证人意见的聚合包发送给路旁单元（RSU）进行消息可信状况的验证。该协议包括了隐私保护方案,权威机构会依据车辆的真实身份为每个车辆提供假名以提供隐私保护。进一步,在车辆通信过程中使用环签名隐藏了车辆的假名以防止恶意车辆进行追踪监视,并且权威机构能够追踪到恶意车辆以防止恶意车辆利用隐私保护功能逃避追责。接下来,针对现存信誉数据可靠性和同步性问题,提出了基于区块链的信任管理模型。模型由信任计算和混合共识算法两部分组成。在信任计算中,RSU依靠权重投票机制判断出消息的可信性,决定是否将消息广播,并基于逻辑回归的方法更... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

区块链结构示意图

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章相关背景知识介绍11应用于联盟链和私有链这种节点数量不是特别庞大的系统。和PoW相比，它具有更快达成共识的速度[16]。PBFT算法假定有个拜占庭节点，即发生故障的节点，则整个系统的节点数应当为3+1个。在共识过程中，这些节点需要通过2次两两交互的手段来达到共识的目的。PBFT算法的基本原理（最简单的=1，即4个节点+1个领导节点的情况）如图2.3所示。图2.3PBFT算法的基本原理这里共分为5个阶段：1)首先客户端C作为领导节点发送请求。2)主节点N0收到请求后，给请求赋予一个序列号，广播序号分配消息和客户端请求给其他所有从节点。3)从节点收到来自主节点的消息后，向其他节点广播准备消息。4)各节点对收到的准备消息进行验证后，广播确认消息，执行领导节点的请求，然后给领导节点响应。5)领导节点只要收到+1个相同的响应，就认为自己的请求已经实现，PBFT共识过程结束。在此场景中，最多允许出现一个拜占庭节点。如果仅仅是一个节点不能正常工作，不会对共识的达成造成影响。本文方案中，将会使用PBFT算法来替代PoW的验证部分。具体地说，多数的PoW节点负责挖矿，少数的PBFT节点负责对区块进行验证工作，达成最终的共识。这样，可以缩短实现共识的时间。

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第四章基于区块链的信任管理模型25图4.1模型工作流程图4.2模型设计本章提出的协议中，使用的部分符号含义说明如表4.1所示。表4.1符号相关说明符号含义异常率总消息数恶意消息数异常率的门限值flag恶意度同意消息的证人数不同意消息的证人数推荐度平均信誉值

【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃.  自动化学报. 2016(04)
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[3]聚合签名及其应用研究综述[J]. 杨涛,孔令波,胡建斌,陈钟.  计算机研究与发展. 2012(S2)
[4]车载自组网的现状与发展[J]. 常促宇,向勇,史美林.  通信学报. 2007(11)
[5]ElGamal数字签名方案的发展与应用[J]. 余庆军,谢胜利.  通信技术. 2001(07)

博士论文
[1]基于身份环签名的研究[D]. 吴磊.山东大学 2009



本文编号：3006808