基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113079486A(43)申请公布日2021.07.06(21)申请号202110374907.4G06F21/64(2013.01)(22)申请日2021.04.08(71)申请人青岛科技大学地址266000山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人王玲玲曹中达周朋赵雪芹王博郭宏亮(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人袁晓玲(51)Int.Cl.H04W4/40(2018.01)H04L29/06(2006.01)G06Q30/06(2012.01)G06Q30/02(2012.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法(57)摘要本发明属于车联网群智感知技术领域。针对现有车联网群智感知激励方法的隐私保护手段大多依赖第三方，存在隐私泄露隐患的问题，以及奖励分配的公平性的问题，本发明提供一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法，该方法主要通过匿名身份认证机制、保护隐私的获胜者选择机制、公平性增强的奖励支付方案及智能合约，解决集中式的激励方法存在的单点故障以及合谋攻击等问题；实现轻量级的无需可信第三方协助的隐私保护方案，保护车辆身份以及竞价隐私；增强中标者选择以及奖励分配算法的公平性。CN113079486ACN113079486A权利要求书1/3页1.一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法，其特征在于，该方法包括：S1、利用基于零知识证明的匿名身份认证机制以及布隆过滤器技术进行车辆的快速身份认证；S2、通过匿名身份认证的车辆和任务发起者TA共同执行反向拍卖过程，利用Pedersen承诺确保出价的私密性，根据竞价，车辆声誉以及其精确位置来确定任务的中标者集合；S3、根据数据准确性和响应时间来衡量数据的质量，并将车辆的声誉考虑在内来计算奖励金额；S4、整个激励方法通过智能合约的形式在区块链上进行实施，合约部署之后，通过接收提交的数据能够自动执行设置的算法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1具体为：雾服务器生成系统参数，设置私钥和公钥，车辆在雾服务器的帮助下通过零知识证明获得其匿名证书；每个合法车辆相应的快速认证因子存储在布隆过滤器中，该过滤器保存在区块链中，用于快速匿名认证。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2包括对于参与感知任务的车辆，相同异常交通状况下的车辆位置不应明显偏离大多数车辆的位置，如果车辆位置偏差过大，则对位置偏差过大的车辆进行过滤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1具体过程包括：①系统设置：雾服务器运行Setup程序以获取公共参数创建素数q＞2λ阶双线性映射组(G，GT)；λ是安全参数；e(.，.)表示双线映射：G×G→GT；g和g1为群G的生成元，而e(g，g)被定义为gT；H：Zq*→Zq和H′：{0，1}→Zq为两个碰撞抵抗的哈希函数；雾服务器F选择一个随机的s∈Zq作为其qxyz私钥，并计算公钥YF＝g；同时，F选择x，y，z，μ∈Zq并计算X＝g，Y＝g以及Z＝g，μ是一个周期验证密钥；之后，F初始化一个空集合Ω用作布隆过滤器；雾服务器会定期重置Ω；②匿名证书生成：当车辆想要参与任务时，首先需要产生匿名证书，一旦车辆请求匿名证书，雾服务器会设置状态标签T＝1；然后，车辆随机选择计算Δ＝YkZh并将(Δ，H(k))发送到本地雾服务器，雾服务器检查H(k)是否存在于Ω中，如果存在，则雾服务器将引导车辆重新洗择k：否则，雾服务器将H(k)加入Ω中；H(k)为快速认证因子，车辆充当证明者，雾服务器充当验证者，通过零知识证明验证：ZkPoK{{k，h}：Δ＝YkZh}，如果证明失败，则雾服务器返回为失败；否则，雾服务器将(W，v)发送至车辆，其中v∈Zq，之后，v+μ车辆检查等式e(W，YFg)＝e(XΔ，g)是否成立，如果失败，车辆将返回失败状态，否则，匿名证书cred＝(W，v，k，h)将会生成并被车辆存储在本地；③匿名认证：车辆竞争参与感知任务，需首先向雾服务器提供H(k)来对自己进行合法性验证，雾服务器运行快速身份验证算法，以获得TF，如果TF＝0，意味着H(k)不存在于Ω，则该车辆将被视为非法参与者；否则车辆充当证明者，而雾服务器充当验证者，通过零知识证明验证：ZkPoK{{W，v，k，h}：Wv+s+μ＝XYkZh}，如果证明成立，则该车辆通过匿名认证，将作为合法的候选车辆进行竞标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2具体过程包括：①每辆车都充当投标人，为了提交出价b∈Zq使用Pedersen承诺进行投标承诺，车辆选2CN113079486A权利要求书2/3页