[发明专利]基于区块链的车联网系统和工作方法

权利要求书

1.一种基于区块链的车联网系统，其特征在于，所述系统包括：

多个车载单元，设置于多个车辆上，每个车辆设置一个车载单元；

证书颁发机构，与所述车载单元通信，配置为接收所述车载单元发送的包括所述车辆的身份信息的注册请求，根据所述车辆的身份信息为所述车辆生成假名和关联证书，并将所述假名和关联证书发送给发出注册请求的车辆；根据所述车辆的身份信息为所述车辆生成假名和关联证书，并将所述假名和关联证书发送给发出注册请求的车辆，包括：按照预定格式对(H₀(PID||P_ki),H₁(ID||cert))进行散列，其中，H₀和H₁为哈希函数，ID为所述车辆的身份信息，所述PID为第i个车辆的假名，所述ID和所述PID具有一对一的映射关系，所述映射关系保存于所述证书颁发机构的数据库，cert为所述车辆的关联证书，所述关联证书包括所述第i个车辆的公钥私钥对(P_ki,S_ki)；将所述第i个车辆的假名PID，关联证书cert，哈希散列值H₁返回给发出注册请求的第i个车辆；

多个路边单元，设置于道路的多个预定位置，作为对等节点构成区块链网络，配置为与所述预定位置附近的车辆根据车辆的假名进行通信和认证，在车辆认证通过后，将认证车辆的假名和关联信息存储到区块链网络，并向所述区块链网络进行广播；与所述预定位置附近的车辆根据车辆的假名进行通信和认证，包括：接收附近的第i个车辆通过第一车载单元发送的认证请求，所述认证请求包括第i个车辆的假名PID和公钥P_ki，第i个车辆为路边单元所在的预定位置附近的任意一个车辆；将所述第i个车辆的假名PID和公钥P_ki根据哈希函数H₀进行运算得到第一哈希值，将所述第一哈希值与从云服务器查询的来自所述证书颁发机构的H₀是否一致，若一致，则首次认证通过，若不一致，则向发送认证请求的车载单元返回认证失败消息；在首次认证通过后，用所述第i个车辆的公钥P_ki加密随机数将加密后的秘密值发给所述第一车载单元，以便所述第一车载单元根据所述第i个车辆的私钥将所述秘密值解密得到所述随机数随机选择另一个随机数进行的哈希计算，将信息发送给所述路边单元，其中，是第i个车辆用自己的私钥S_ki对哈希值H₁的数字签名，为随机数和采用哈希函数H₂进行哈希运算的散列值；接收所述第一车载单元发送的信息根据所述第一车载单元发送的另一随机数和本地存储的随机数采用哈希函数H₂进行运算，得到第二哈希值，确定所述第二哈希值与所述第一车载单元发送的相同，那么确定所述第i个车辆通过认证，否则，向所述第i个车辆返回随机数协商失败消息；

云服务器，与所述证书颁发机构、所述多个车载单元和所述多个路边单元通信，配置为接收和存储所述路边单元和所述证书颁发机构上传的关于车辆的信息，接收所述车载单元的查询，以及根据所述查询返回响应消息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述证书颁发机构，还配置为将5个哈希函数H₀，H₁，H₂，H₃,H₄进行广播以便所述云服务器和所述路边单元获知所述5个哈希函数。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述路边单元，通过下述实现将认证车辆的假名和关联信息存储到区块链网络，并向所述区块链网络进行全网广播：使用所述第i个车辆的公钥P_ki对H₁的签名进行验证，若验证结果为真，对所接收到的信息进行打包形成一笔交易存储在区块链网络上，并向所述区块链网络进行广播。