实现隐私保护的双链停车位匹配方法和装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种实现隐私保护的双链停车位匹配方法和装置、系统，分为初始化阶段、注册阶段、停车请求拍卖阶段、停车请求验证阶段、停车位链下匹配阶段、停车位竞拍资格获取阶段、停车位匹配验证阶段和声誉更新阶段。参与方主要有司机、停车位所有者和RSU节点，司机发布停车请求拍卖，停车位所有者发布空闲停车位竞拍，RSU节点维护司机和停车位所有者发起交易的一次性账号和永久性账号之间的身份映射关系并管理司机和停车位所有者的唯一的永久性账号的声誉信息。采用本发明专利技术的技术方案，可以在保护用户隐私的前提下进行私人停车位的匹配，并对用户的历史交易行为做出声誉评估。并对用户的历史交易行为做出声誉评估。并对用户的历史交易行为做出声誉评估。

【技术实现步骤摘要】
实现隐私保护的双链停车位匹配方法和装置、系统


[0001]本专利技术属于区块链停车
，具体涉及一种实现隐私保护的双链停车位匹配方法和装置、系统。

技术介绍

[0002]在拥挤的大城市，公共停车位资源匮乏，却又存在大量私人停车位处于闲置状态。一些第三方服务提供商已经能够提供私人停车位的共享服务，但此类中心化平台存在隐私泄露和单点故障等安全问题。为了去除中心化的第三方平台，主流工作基于区块链技术提出了各种智能停车方案。但是，主流工作虽然利用区块链实现了去中心化的私人停车位资源共享，但却在信息存储和匹配过程中忽略了对用户位置隐私和时间隐私的保护。目前已知的克服上述缺陷最好的方案是2020年发表在IEEE Transactions on Vehicular Technology上的《BSFP:blockchain
‑
enabled smart parking with fairness,reliability and privacy protection》，其能够在去中心化、保护位置隐私和时间隐私的前提下进行私人停车位的匹配，但仍存在以下缺陷：1)缺乏声誉评估机制。无法激励用户诚实地进行停车交易。2)泄露身份隐私。同一个用户的不同停车交易可以被其他人链接起来。3)存在大量链上计算。区块链在收到新的停车请求时，会将其与链上所有的空闲停车位进行匹配计算。4)请求匹配不及时。如果当前停车请求未被成功匹配，也无法与之后新上链的合适停车位进行匹配。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出了一种实现隐私保护的双链停车位匹配方法和装置、系统，能够实现声誉可评估性、身份隐私保护、低链上计算开销以及请求匹配及时性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]一种实现隐私保护的双链停车位匹配方法，包括以下步骤：
[0006]初始化阶段：TA生成相关的初始化信息；
[0007]注册阶段：司机和停车位所有者向TA提交自己的真实身份及永久性账号以进行用户注册；
[0008]停车请求拍卖阶段：司机将加密后的停车请求发送给匹配合约以初始化一次停车请求拍卖；
[0009]停车请求验证阶段：司机向RSU节点发送验证请求以激活拍卖；
[0010]停车位链下匹配阶段：有空闲停车位出租需求的停车位所有者在本地将自己的空闲停车位与区块链上的停车请求进行匹配；
[0011]停车位竞拍资格获取阶段：已经在本地匹配到了合适的停车请求的停车位所有者向RSU节点发送竞拍资格获取申请；
[0012]停车位匹配验证阶段：停车位所有者将加密后的空闲停车位信息上链竞拍，以出
租其空闲的私人停车位；
[0013]声誉更新阶段：完成停车交易的用户基于历史交易行为对交易方的表现打分并将评分发送给评分合约，评分合约收到后通知RSU节点在声誉链中更新该用户的声誉信息。
[0014]作为优选，初始化阶段中，TA生成私人停车位匹配相关的参数，并将部分参数分别发送给匹配合约和评分合约；其中，首先，TA生成椭圆曲线E的公共参数(n,p)、共享密钥K0、共享密钥集K、参与停车交易应具备的声誉阈值、三个l
×
l阶可逆矩阵M1,M2,M3、k对RSA公私钥对(pk
r
,sk
r
),其中r∈[1,k]；然后，TA将公共参数(n,p)及k个RSU的公钥pk
r,r∈[1,k]发送给匹配合约、将声誉阈值发送给评分合约、将每个RSU的公私钥(pk
r
,sk
r
)和矩阵M3分别发送给每一个RSU节点R
r,r∈[1,k]；其中，n为阶数，p为基点。
[0015]作为优选，停车请求验证阶段中，已将停车请求上链拍卖的司机向其附近的RSU节点发送验证请求以激活拍卖，验证请求中包括司机用永久性账号的私钥为发起停车请求拍卖的一次性账号的公钥生成的自签名证书；RSU节点收到后会验证自签名信息的有效性并验证司机永久性账号的声誉是否高于声誉阈值，如果验证通过，则记录下此司机的永久性账号和一次性账号之间的映射关系，然后向匹配合约发送停车请求更新请求以更新司机加密后的停车时间。
[0016]作为优选，停车位竞拍资格获取阶段中，已经在本地匹配到了合适的停车请求的停车位所有者向其附近的RSU节点发送竞拍资格获取请求以申请竞拍资格，竞拍资格获取请求包括停车位所有者用其永久性账号的私钥为发起停车位竞拍的一次性账号的公钥生成的自签名证书；RSU节点收到后会验证自签名信息的有效性并验证此停车位所有者的永久性账号的声誉是否高于其待竞拍的停车请求拍卖中司机指定的最低声誉值，如果验证通过，则记录下此停车位所有者的永久性账号和一次性账号之间的映射关系，然后向其发送同意竞拍签名。
[0017]作为优选，停车位匹配验证阶段中，停车位所有者将加密后的空闲停车位信息发送给匹配合约以竞拍司机的停车请求，匹配合约收到后验证停车位信息中私人停车位的位置和空闲时间段是否满足其竞拍的停车请求中司机想要停车的位置范围和时间范围。
[0018]作为优选，声誉更新阶段中，停车交易结束后，交易双方基于历史交易行为对对方的表现打分并发送给评分合约；评分合约收到后将分数记录在停车区块链中，然后通知所有的RSU节点在声誉区块链中对交易方的声誉信息进行更新；其中，本地有记录着被评分用户一次性账号和永久性账号之间映射关系的RSU节点会先计算其新的誉值然后向声誉更新合约发送声誉更新请求；声誉更新合约收到后，在声誉区块链中记录下用户新的声誉信息。
[0019]本专利技术还提供一种实现隐私保护的双链停车位匹配装置，包括：初始化模块，用于通过TA生成相关的初始化信息；注册模块，用于通过司机和停车位所有者向TA提交自己的真实身份及永久性账号以进行用户注册；停车请求拍模块，用于通过司机将加密后的停车请求发送给匹配合约以初始化一次停车请求拍卖；停车请求验证模块，用于通过司机向RSU节点发送验证请求以激活拍卖；停车位链下匹配模块，用于通过有空闲停车位出租需求的停车位所有者在本地将自己的空闲停车位与区块链上的停车请求进行匹配；停车位竞拍资格获取模块，用于通过已经在本地匹配到了合适的停车请求的停车位所有者向RSU节点发送竞拍资格获取申请；停车位匹配验证模块，用于通过停车位所有者将加密后的空闲停车位信息上链竞拍，以出租其空闲的私人停车位；声誉更新模块，用于通过完成停车交易的用
户基于历史交易行为对交易方的表现打分并将评分发送给评分合约，评分合约收到后通知RSU节点在声誉链中更新该用户的声誉信息。
[0020]本专利技术还提供一种实现隐私保护的双链停车位匹配系统，包括客户端和区块链装置两部分，其中，客户端包括：停车请求模块，用于向停车区块链的匹配合约发起拍卖请求；空闲停车位匹配模块，用于在本地将停车位信息与链上正在拍卖的停车请求进行匹配；空闲停车位竞拍模块，用于向停车区块链的匹配合约发送竞拍请求；交易评分模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现隐私保护的双链停车位匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：初始化阶段：TA生成相关的初始化信息；注册阶段：司机和停车位所有者向TA提交自己的真实身份及永久性账号以进行用户注册；停车请求拍卖阶段：司机将加密后的停车请求发送给匹配合约以初始化一次停车请求拍卖；停车请求验证阶段：司机向RSU节点发送验证请求以激活拍卖；停车位链下匹配阶段：有空闲停车位出租需求的停车位所有者在本地将自己的空闲停车位与区块链上的停车请求进行匹配；停车位竞拍资格获取阶段：已经在本地匹配到了合适的停车请求的停车位所有者向RSU节点发送竞拍资格获取申请；停车位匹配验证阶段：停车位所有者将加密后的空闲停车位信息上链竞拍，以出租其空闲的私人停车位；声誉更新阶段：完成停车交易的用户基于历史交易行为对交易方的表现打分并将评分发送给评分合约，评分合约收到后通知RSU节点在声誉链中更新该用户的声誉信息。2.如权利要求1所述的实现隐私保护的双链停车位匹配方法，其特征在于，初始化阶段中，TA生成私人停车位匹配相关的参数，并将部分参数分别发送给匹配合约和评分合约；其中，首先，TA生成椭圆曲线E的公共参数(n,p)、共享密钥K0、共享密钥集K、参与停车交易应具备的声誉阈值、三个l
×
l阶可逆矩阵M1,M2,M3、k对RSA公私钥对(pk
r
,sk
r
),其中r∈[1,k]；然后，TA将公共参数(n,p)及k个RSU的公钥pk
r,r∈[1,k]
发送给匹配合约、将声誉阈值发送给评分合约、将每个RSU的公私钥(pk
r
,sk
r
)和矩阵M3分别发送给每一个RSU节点R
r,r∈[1,k]
；其中，n为阶数，p为基点。3.根据权利要求2所述的实现隐私保护的双链停车位匹配方法，其特征在于，停车请求验证阶段中，已将停车请求上链拍卖的司机向其附近的RSU节点发送验证请求以激活拍卖，验证请求中包括司机用永久性账号的私钥为发起停车请求拍卖的一次性账号的公钥生成的自签名证书；RSU节点收到后会验证自签名信息的有效性并验证司机永久性账号的声誉是否高于声誉阈值，如果验证通过，则记录下此司机的永久性账号和一次性账号之间的映射关系，然后向匹配合约发送停车请求更新请求以更新司机加密后的停车时间。4.根据权利要求3所述的实现隐私保护的双链停车位匹配方法，其特征在于，停车位竞拍资格获取阶段中，已经在本地匹配到了合适的停车请求的停车位所有者向其附近的RSU节点发送竞拍资格获取请求以申请竞拍资格，竞拍资格获取请求包括停车位所有者用其永久性账号的私钥为发起停车位竞拍的一次性账号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾兵，任森婷，赵熙阳，覃丽冰，李东，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：