一种基于区块链的车辆消息验证方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链的车辆消息验证方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的车辆消息验证方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及车联网数字信息传输
。
具体而言，涉及一种基于区块链的车辆消息验证方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着移动网络与无线通信技术的发展，车联网得到了广泛关注
。
通过对信息网络平台中的所有车辆的动态信息进行有效利用，车联网可以在车辆运行过程中为用户提供不同的功能服务
。
借助无线通信网络与现代智能信息处理技术实现交通的智能化管理
、
交通信息服务的智能决策和车辆的智能化控制
。
然而由于开放的无线通信信道，车联网中的消息容易被篡改或伪造，严重时将会威胁行车安全
。
因此亟需一种能够对车联网传输信息安全防护的方案以保障消息的真实性与完整性
。
[0003]车辆的高移动性导致网络拓扑快速变化，车联网终端之间频繁交互对消息认证算法的效率提出了较高的要求
。
现有的车联网消息认证通过采用数字证书
、
数字签名
、
数据加密技术建立车与云
、
车与车
、
车与路和车与设备之间的安全信任体系，实现对消息来源的认证
、
消息的完整性及抗重放保护和用户隐私保护
。
但基于证书管理的消息认证方式存在多个证书授权中心节点之间难以互信
、
单点失效
、
效率低等问题，基于身份的密码体系（
Identity
‑
Based Cryptograph
，
IBC
）直接以用户的身份信息作为公钥，进行加解密和签名验证，从而避免复杂的身份认证和棘手的证书管理问题，但密钥由第三方机构生成，存在密钥托管问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术正是基于现有技术的上述需求而提出的，本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于区块链的车辆消息验证方法及
、
系统及存储介质，以解决密钥托管和验证效率低的问题
。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：提供了一种基于区块链的车辆消息验证方法，该方法包括：可信机构根据系统参数生成公私密钥对，其中
a
，
b
为椭圆曲线方程的参数，
q
表示选择椭圆曲线点群的阶，
G
为生成子群的基点，表示为：，表示基点的横坐标，表示基点的纵坐标，
H1表示哈希函数，，
s
为从
[0,q
‑
1]中随机选择的数；所述可信机构配置智能合约部署到区块链网络中，利用公私密钥对进行认证处理；获取待注册车辆的身份信息
ID
A
与公钥，所述公钥包括发送者的公钥
X
A
，所述可信机构将身份信息
ID
A
与发送者的公钥
X
A
进行哈希处理，并将处理结果和公钥
X
A
上传至区块链网络中，其中，，
X
A
为发送者的公钥，
d
A
表示车辆生成的私钥，是从
[0,q
‑
1]中随机选择的数；发送者对信息
m
进行哈希处理获得信息摘要，利用所述发送者的私钥
d
A
对所述信息摘要处理得到签名（
R,v
）；接收者确定发送者的公钥
X
A
与区块链上合法公钥信息匹配成功，根据来自所述发送者的公钥
X
A
、
信息
m
和签名（
R,v
）进行批量信息验证，包
括：所述接收者基于其自身的身份信息和对应的公钥，调取所述智能合约中的查询函数；通过所述查询函数判断所述发送者的公钥
X
A
与区块链上合法公钥信息是否匹配；如果匹配，所述接收者接收信息
m
；根据验证算法对所述信息
m
进行批量验证
。
[0006]优选地，发送者对信息
m
进行哈希处理获得信息摘要，利用所述发送者的私钥
d
A
对所述信息摘要处理得到签名（
R,v
），包括：，，，；其中，
e
表示信息摘要，
T
表示时间戳，
k
为从
[0,q
‑
1]中随机选择的数，表示
k
与基点
G
乘积的横坐标，表示
k
与基点
G
乘积的纵坐标，
mod
表示求余函数
。
[0007]优选地，所述根据验证算法对所述信息
m
进行批量验证，包括：根据来自所述发送者的公钥
X
A
、
信息
m
和签名（
R,v
），计算，，，得到接收的每条信息的参数
t
；当消息来自同一车辆时，计算和，其中，
R
i
表示来自同一车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
R
，
v
i
表示来自同一车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
v
，
ε
i
表示来自同一车辆的第
i
个信息
m
的随机数，
t
i
表示来自同一车辆的计算得到的第
i
条信息
m
的参数
t
；当消息来自不同车辆时，计算和；其中，
X
Ai
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的公钥
X
A
，
R
’
i
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
R
，
v
’
i
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
v
，
ε
’
i
表示来自不同车辆的第
i
个信息
m
的随机数，
t
’
i
表示来自不同车辆的计算得到的第
i
条信息
m
的参数
t
；判断与是否相等，若相等，则每个信息
m
都有效；否则，通过二分法对错误信息进行定位
。
[0008]优选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于区块链的车辆消息验证方法，其特征在于，包括：可信机构根据系统参数 生成公私密钥对，其中
a
，
b
为椭圆曲线方程的参数，
q
表示选择椭圆曲线点群的阶，
G
为生成子群的基点，表示为：，表示基点的横坐标，表示基点的纵坐标，
H1表示哈希函数，，
s
为从
[0,q
‑
1]
中随机选择的数；所述可信机构配置智能合约部署到区块链网络中，利用公私密钥对进行认证处理；获取待注册车辆的身份信息
ID
A
与公钥，所述公钥包括发送者的公钥
X
A
，所述可信机构将身份信息
ID
A
与发送者的公钥
X
A
进行哈希处理，并将处理结果和公钥
X
A
上传至区块链网络中，其中，，
X
A
为发送者的公钥，
d
A
表示车辆生成的私钥，是从
[0,q
‑
1]
中随机选择的数；发送者对信息
m
进行哈希处理获得信息摘要，利用所述发送者的私钥
d
A
对所述信息摘要处理得到签名（
R,v
）；接收者确定发送者的公钥
X
A
与区块链上合法公钥信息匹配成功，根据来自所述发送者的公钥
X
A
、
信息
m
和签名（
R,v
）进行批量信息验证，包括：所述接收者基于其自身的身份信息和对应的公钥，调取所述智能合约中的查询函数；通过所述查询函数判断所述发送者的公钥
X
A
与区块链上合法公钥信息是否匹配；如果匹配，所述接收者接收信息
m
；根据验证算法对所述信息
m
进行批量验证
。2.
根据权利要求1所述的一种基于区块链的车辆消息验证方法，其特征在于，发送者对信息
m
进行哈希处理获得信息摘要，利用所述发送者的私钥
d
A
对所述信息摘要处理得到签名（
R,v
），包括：计算，，，；其中，
e
表示信息摘要，
T
表示时间戳，
k
为从
[0,q
‑
1]
中随机选择的数，表示
k
与基点
G
乘积的横坐标，表示
k
与基点
G
乘积的纵坐标，
mod
表示求余函数
。3.
根据权利要求2所述的一种基于区块链的车辆消息验证方法，其特征在于，所述根据验证算法对所述信息
m
进行批量验证，包括：根据来自所述发送者的公钥
X
A
、
信息
m
和签名（
R,v
），计算，，，得到接收的每条信息的参数
t
；当消息来自同一车辆时，计算和，其中，
R
i
表示来自同一车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
R
，
v
i
表示来自同一车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
v
，
ε
i
表示来自同一车辆的第
i
个信息
m
的随机数，
t
i
表示来自同一车辆的计算得到的第
i
条信息
m
的参数
t
；当消息来自不同车辆时，计算和；其中，
X
Ai
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的公钥
X
A
，
R
’
i
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
R
，
v
’
i
表示来自不同车辆的第
i
条信息
m
的签名信息中
v
，
ε
’
i
表示来自不同车辆的第
i
个信息
m
的随机数，
t
’
i
表示来自不同车辆的计算得到的第
i
条信息
m
的参数
t
；判断与是否相等，若相等，则每个信息
m
都有效；否则，通过二分法对错误信息进行定
位
。4.
根据权利要求1所述的一种基于区块链的车辆消息验证方法，其特征在于，所述基于区块链的车辆消息验证方法还包括：待注册车辆接收来自可信机构的公钥
P
KGC
，从
[0,q
‑
1]
中随机选择的数作为私钥；所述待注册车辆根据所述私钥生成对应的公钥；所述车辆将身份信息
ID
A
和公钥发送给所述可信机构
。5.
根据权利要求4所述的一种基于区块链的车辆消息验证方法，其特征在于，所述可信机构将身份信息
ID
A
与发送者的公钥
X
A
进行哈希处理，并将处理结果和发送者的公钥
X
A
上传至区块链网络中，包括：所述可信机构判断所述待注册车辆的身份信息
ID
A
和发送者的公钥
X
A
是否存储在车辆注册信息中；如果没有存储，根据所述公私密钥对调用所述智能合约中存储函数；基于公钥
X
A
将身份信息
ID
A
进行哈希处理得到第一结果，并通过所述存储函数将所述第一结果与公钥
X
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，杨阳，赵亚楠，任毅龙，崔志勇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：