基于区块链的车联网数据交换方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数据交换技术领域，具体地说，涉及基于区块链的车联网数据交换方法及系统。包括如下步骤：车辆利用车载传感器收集自身参数信息和周边环境信息；对收集的数据进行加密处理；加密后的数据加入自身的数字签名；将数据打包成块发送至区块链；区块链接收范围内所有车辆发送的信息；对接收的信息进行解密；结合多个车辆结合自身周边环境计算区块链中数据的信息可信度；范围内的车辆接收到区块链的广播信息。本发明专利技术设计实现车辆与车辆之间的点对点通信，能够快速获取信息，同时，避免虚假信息对车辆的干扰，提高信息的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的车联网数据交换方法及系统
本专利技术涉及数据交换
，具体地说，涉及基于区块链的车联网数据交换方法及系统。
技术介绍
随着车联网所依赖的通信技术的发展，在获得其给社会带来的便捷的同时，其安全性成为人们关注的热点。汽车在使用车联网服务时，多为在行驶状态，例如：通过车联网服务获取附近道路的情况消息，而行驶的车辆的位置一直在改变，为了保障信息的准确性，需要实时对信息进行更新，同时，虚假消息掺杂其中，影响信息的准确性，因为涉及乘客的安全，任何事故都是不可接受的，所以对车联网信息的安全性、可靠性有着近乎苛刻的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于区块链的车联网数据交换方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述技术问题的解决，本专利技术的目的之一在于，提供基于区块链的车联网数据交换方法，包括如下步骤：（一）、信息采集：S1.1、车辆利用车载传感器收集自身参数信息和周边环境信息；车载传感器包括雷达传感器、超声波传感器、激光传感器等，雷达传感器是指通过激光、微波或声波获取车辆周边环境的二维或三维距离信息，再通过距离或速度分析对行驶环境进行感知，它能以较高精度直接获取物体二维或三维距离信息、对光照环境变化不敏感，常用的传感器有毫米波雷达、激光雷达等；常用的车载毫米波雷达有短程、中程和远程雷达，分别面向不同的应用，短程雷达用于感知邻近车辆、障碍物检测、停车辅助等场景，主要安装于车辆侧方区域，常用于监视车辆后方区域，有时也作为前方远程雷达传感器的补充；中程雷达用于中等距离和速度的感知，主要用在倒车车侧警示系统中，协助司机离开停车位，远程雷达用于需要窄波束前向视野的场景，主要用在自适应巡航系统ACC和其他安全领域，如防撞等应用场景。（二）、信息传输：S1.2、对收集的数据进行加密处理；S1.3、加密后的数据加入自身的数字签名；S1.4、将数据打包成块发送至区块链；（三）、信息验证：S1.5、区块链接收范围内所有车辆发送的信息；S1.6、对接收的信息进行解密；S1.7、结合多个车辆结合自身周边环境计算区块链中数据的信息可信度；（四）、信息广播：S1.8、范围内的车辆接收到区块链的广播信息。作为本技术方案的进一步改进，所述S1.2中，加密处理采用非对称加密算法，其算法流程包括如下步骤：S2.1、先读进明文；S2.2、利用密钥产生轮子密钥；S2.3、进行轮变化；轮变化采用字节变换，字节变换是作用在字节上的一种非线性字节变换，这个变换是可逆的，利用有限域上的逆映射构造s-盒好处是：表述简单，使人相信没有陷门，最重要的是其具有良好的抗差分析和线性分析的能力，附件的仿射变换,目的是用来复杂化S-盒的代数表达，以防止代数插值攻击，当然具体实现时,S-盒也可用查表法来实现，其部分代码如下：Registerinti，j；for（i=0；i<=3；i++）；for（j=0；j<=3；j++）；B[i][j]=S_BOX[B[i][j]/16][B[i][j]%16]；其原理如下所示：；S2.4、形成密文。作为本技术方案的进一步改进，所述S2.2中，利用密钥产生轮子密钥的算法流程如下：S3.1、设密钥为：，其中，每列表示一个字；S3.2、用Nb表示一个数据块中字的个数，形成子密钥。Nb=4,6或8，类似的，用Nk表示密钥中字的个数，那么Nk=4,6或8，例如，Nk=6的密钥记为如下形式：。作为本技术方案的进一步改进，所述S1.3中，数字签名的方法流程如下：S4.1、发送方先向该消息应用哈希函数以创建消息摘要；S4.2、发送方用自己的私钥对消息摘要进行加密；S4.3、创建发送方的个人签名。作为本技术方案的进一步改进，所述S4.1中，哈希函数的方法流程如下：令为分组密码，消息被分成比特的段，其中，为分组密码的长度，步骤如下：S5.1、按如下公式计算：，，2≤≤；S5.2、使用另一个密钥，计算。作为本技术方案的进一步改进，所述S1.6中，信息进行解密的方法包括如下步骤：S6.1、读取密文；S6.2、利用密钥产生轮子密钥；S6.3、进行逆轮变换；S6.4、得出明文。其解密代码如下：intjiemi(unsignedcharS_BOX[][16],unsignedcharN_S_BO[][16]{unsignedcharB[4][4]；unsignedcharkeys[4][44]；unsignedchartemp[16]；inti，j，a；prinf("请输入密文!\n")；for(a=0；a<=15；a++)for(i=0；i<=3；i++)for(j=0；j<=3；j++){scanf("%02x",&temp[16])；B[j]Ii]=temp[a]；}keyexpansion(S_BOX,keys)；for(i=0；i<=3；i++)for(j=0；j<=3；j++)//解密轮函数Bili]^=keys[i1[j+40]；intlevel；for(level=1；level<=9；level++){invshiftrow(B)；//逆移位变换。作为本技术方案的进一步改进，所述S1.7中，信息可信度的判断方法包括如下步骤：S7.1、统计区块链中接收到的所有数据的数量；S7.2、对数据按照相似度进行分类，将数据分为多组；S7.3、统计每组数据数量的多少；S7.4、取数量最多的数据。作为本技术方案的进一步改进，所述S7.2中，对数据按照相似度进行分类采用深度文本匹配算法，其算法公式如下：S7.2.1、首先定义，表示文本样本和中的单词序列，其中和表示句子长度，和表示句子中的单词；S7.2.2、单词表达，函数，表示单词，到词向量，的一个映射，整个句子映射后得到矩阵；S7.2.3、短语/句子表达，利用函数，，得到短语或者整个句子的表达；S7.2.4、文本交互，用表示两段文本交互后的结果，定义；S7.2.5、匹配空间内的模式提取，在得到基本交互信息的基础上进一步提取匹配空间的模式信息，可以表示为函数；S7.2.6、匹配程度得分，得到一个匹配程度的打分，公式为。本专利技术的目的之二在于，提供了基于区块链的车联网数据交换系统，包括上述中任意一项所述的基于区块链的车联网数据交换方法，包括信息采集单元、信息传输单元、信息验证单元和信息广播单元，所述信息采集单元用于车载传感器收集自身参数信息和周边环境信息，所述信息传输单元用于将采集信息传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：包括如下步骤：/n（一）、信息采集：/nS1.1、车辆利用车载传感器收集自身参数信息和周边环境信息；/n（二）、信息传输：/nS1.2、对收集的数据进行加密处理；/nS1.3、加密后的数据加入自身的数字签名；/nS1.4、将数据打包成块发送至区块链；/n（三）、信息验证：/nS1.5、区块链接收范围内所有车辆发送的信息；/nS1.6、对接收的信息进行解密；/nS1.7、结合多个车辆结合自身周边环境计算区块链中数据的信息可信度；/n（四）、信息广播：/nS1.8、范围内的车辆接收到区块链的广播信息。/n

【技术特征摘要】
1.基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：包括如下步骤：
（一）、信息采集：
S1.1、车辆利用车载传感器收集自身参数信息和周边环境信息；
（二）、信息传输：
S1.2、对收集的数据进行加密处理；
S1.3、加密后的数据加入自身的数字签名；
S1.4、将数据打包成块发送至区块链；
（三）、信息验证：
S1.5、区块链接收范围内所有车辆发送的信息；
S1.6、对接收的信息进行解密；
S1.7、结合多个车辆结合自身周边环境计算区块链中数据的信息可信度；
（四）、信息广播：
S1.8、范围内的车辆接收到区块链的广播信息。


2.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：所述S1.2中，加密处理采用非对称加密算法，其算法流程包括如下步骤：
S2.1、先读进明文；
S2.2、利用密钥产生轮子密钥；
S2.3、进行轮变化；
S2.4、形成密文。


3.根据权利要求2所述的基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：所述S2.2中，利用密钥产生轮子密钥的算法流程如下：
S3.1、设密钥为：，
其中，每列表示一个字；
S3.2、用Nb表示一个数据块中字的个数，形成子密钥。


4.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：所述S1.3中，数字签名的方法流程如下：
S4.1、发送方先向该消息应用哈希函数以创建消息摘要；
S4.2、发送方用自己的私钥对消息摘要进行加密；
S4.3、创建发送方的个人签名。


5.根据权利要求4所述的基于区块链的车联网数据交换方法，其特征在于：所述S4.1中，哈希函数的方法流程如下：
令为分组密码，消息被分成比特的段，其中，为分组密码的长度，步骤如下：
S5.1、按如下公式计算：

，，2≤≤；

【专利技术属性】
技术研发人员：王暾，左敏江，
申请(专利权)人：新睿信智能物联研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32