一种车辆网数据共识优化存储方法及存储系统技术方案

技术编号:33346083 阅读:40 留言:0更新日期:2022-05-08 09:41
本发明专利技术提供一种车辆网数据共识优化存储方法及存储系统,所述方法提出了分层PBFT共识算法,通过对区块链网络设置多个共识集群,各共识集群按照树状结构连接形成由下至上多个共识层,上层共识层中的每个节点都作为主节点连接下一层共识层中一个共识集群,形成多层共识层,车辆产生的行驶数据从下至上逐层进行共识认证,降低共识时间和通信复杂度,减少车辆数据从产生到存储时造成的通信开销并确保数据真实无误的得到存储。在共识成功的结果后,对数据进行分布式存储,并通过分配表记录存储位置,用于精确查找。用于精确查找。用于精确查找。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆网数据共识优化存储方法及存储系统


[0001]本专利技术涉及车联网数据存储
,尤其涉及一种车辆网数据共识优化存储方法及存储系统。

技术介绍

[0002]随着智能汽车产业的不断发展,车辆所产生的数据也在与日俱增。在行驶过程中,车辆可以将其产生的大量与行驶状态、位置路况等相关数据传输到云端进行保存和记录,从而方便日后的查找和检验。但是,随着行驶数据的缺失和滥用问题不断曝光,让人们不禁对自身数据隐私性和记录的准确性产生了疑虑。
[0003]针对车联网数据存储问题,目前主要还停留在由车企进行中心化的云存储形式上。现存的分布式存储实现方案需要巨大的存储空间,且缺乏可以提供该空间的个人和第三方机构。目前的路侧单元(RSU)主要任务为辅助智能汽车行驶和数据传输、处理,而非进行大规模数据存储。现有技术中的存储平台虽然能验证数据是否篡改,但是如果出现公布数据缺失的话,其数据指纹就无法进行对比,无法得知已公布的数据是否正确也无法获得缺失数据。并且,现有技术中基于区块链的存储和认证方式,随着节点数的增加,计算复杂度会急剧增加,性能下降较快。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆网数据共识优化存储方法,其特征在于,所述方法用于在车联网上运行,所述车联网包括多个车辆终端设备、区块链网络以及多个分布式存储服务器,所述区块链网络包括多个共识集群,各共识集群按照树状结构连接形成由下至上多个共识层,上层共识层中的每个节点都作为主节点连接下一层共识层中一个共识集群,各共识层中的每个共识集群都包含多个节点,所述方法包括:所述车辆终端设备采用对称加密密钥对车辆产生的原始行车数据进行加密,采用非对称加密密钥对中的公钥加密所述对称加密密钥,采用所述非对称加密密钥对中的私钥进行签名,并打包形成数据包;所述车辆终端设备将所述数据包发送至底层共识层中不少于第一设定数量个共识集群的主节点,各共识集群采用实用拜占庭协议进行合法性认证并形成共识;在下层共识层的各共识集群得到共识结果之后,通过实用拜占庭协议在上一层共识层的各共识集群进行合法性认证并形成共识,由下至上逐级验证,直至最顶层共识层得到最终的共识结果;在顶层共识层的共识集群得到所述数据包合法的共识结果后,向其他共识层的共识集群广播所述共识结果,随机选择一个车企提供的分布式存储服务器存储所述数据包,并随机备份至其他车企或机构提供的分布式存储服务器,通过分配表记录存储位置,以及保存摘要信息在所述区块链网络上;所述区块链网络在接收到各分布式存储服务器返回的复制证明后,验证并确定存储成功。2.根据权利要求1所述的车辆网数据共识优化存储方法,其特征在于,所述区块链网络包括主共识层和子共识层,所述主共识层包括一个主共识集群,所述主共识集群的各节点以全国范围的车企和监管机构为主体建立,所述主共识集群中的各节点分别作为子共识层中每个子共识集群的主节点;所述子共识层中的各子共识集群的节点由地方监管机构和/或第三方机构为主体建立。3.根据权利要求2所述的车辆网数据共识优化存储方法,其特征在于,所述子共识层中各子共识集群的主节点是预设且固定的,在所述子共识集群的主节点损坏的情况下,采取POR信誉证明重新选取所述子共识集群的主节点;所述主共识层采用POS权益证明和POR信誉证明选取主节点。4.根据权利要求3所述的车辆网数据共识优化存储方法,其特征在于,采取POR信誉证明重新选取所述子共识集群的主节点中,计算综合失信值并以所述综合失信值最低的节点作为主节点,所述综合失信值的计算方式为:获取子共识集群中当前节点的共识缺席率A、共识错误率E和延迟D,采用归一化指数函数对非0值节点进行归一化处理,计算式为:其中,j=1,...,k,k为节点总数,w为缩放比例,e为自然底数;计算节点的所述综合失信值为:R
n+1
(A,E,D)=R
n
(A,E,D)+α(γ1σ(A)+γ2σ(E)+γ3σ(D)

R
n
(A,E,D));其中,R
n
(A,E,D)为n时刻综合失信值;R
n+1
(A,E,D)则n+1时刻更新后的综合失信值;γ为调整因数,α为更新速率。
5.根据权利要求3所述的车辆网数据共识优化存储方法,其特征在于,所述主共识层采用POS权益证明和POR信誉证明选取主节点,包括:对所述主共识层的POS权益证明采用以数据暂存空间和暂存时间为参数的函数值替代币龄,对所述主共识层的POR信誉证明引入错误等待时间T
e...

【专利技术属性】
技术研发人员:高志鹏柴泽林怡静张莹
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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