[发明专利]基于DPoS的车联网共识算法

说明书

本发明提供一种基于DPoS的车联网共识算法，包括以下步骤：S1，证书管理机构通过专家经验和聚类算法确定算法管理的路侧单元集群成员；S2，在路侧单元集群中随机选出区块生产者并由集群成员和证书管理机构验证；S3，区块生产者发布新的区块，其中，新的区块数量等于区块生产者的数量；S4，由集群成员验证新的区块消息内容；S5，广播区块，预设时间后重新开始算法。本发明实现DPoS技术与聚类技术的结合，在区块链技术上加入了第三方认证，实现了自动化和高可伸缩性的区块链应用，同时满足了车联网对区块链安全性的要求。

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，具体涉及一种基于DPoS的车联网共识算法。

背景技术

区块链被认为是一种潜在技术可以增强车联网的安全性，效率和鲁棒性。但是，目前的区块链算法无法满足车辆网的自动化以及可扩展性需求。吞吐量作为可扩展性的参数，区块链的吞吐量受到网络带宽的影响。例如，以太坊的吞吐量为10-30次交易/秒，EOS的吞吐量为4000次交易/秒，与此同时在2016年汽车厂商生产了超过4900万辆汽车。由此可以看出目前单个区块链可能无法满足车联网的需求，因此增加区块链数量被认为是一个提高可扩展性的潜在方法。

委托权益证明(DPoS)共识算法可以通过投票和选举流程来保护区块链免受集中化和恶意攻击。DPoS在可扩展性和集中化之间做出了均衡，且已有学者对随机化DPoS作出了研究。但是考虑到汽车的高机动性和区域性，同时考虑到单个区块链受到计算性能和网络带宽的影响，如何设计一个满足车联网需求的自动化多区块链算法是亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种基于DPoS的车联网共识算法，实现DPoS技术与聚类技术的结合，在区块链技术上加入了第三方认证，实现了自动化和高可伸缩性的区块链应用，同时满足了车联网对区块链安全性的要求。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于DPoS的车联网共识算法，包括以下步骤：S1，证书管理机构通过专家经验和聚类算法确定算法管理的路侧单元集群成员；S2，在所述路侧单元集群中随机选出区块生产者并由集群成员和证书管理机构验证；S3，所述区块生产者发布新的区块，其中，所述新的区块数量等于所述区块生产者的数量；S4，由集群成员验证新的区块消息内容；S5，广播区块，预设时间后重新开始算法。

所述步骤S1包括：所述证书管理机构根据专家经验和地域管理需求将所述路侧单元划分为多个不同的大类；通过聚类算法根据地理位置将所述大类划分为多个不同的路侧单元集群；根据专家经验调整各路侧单元集群的成员。

所述步骤S2包括：当时间处在设定时间段内时开始选取区块生产者；若无区块生产者，证书管理机构打开权益相关者数据并随机选择生产者；若有区块生产者，区块生产者从证书管理机构获取权益相关者数据并随机选择生产者；由其余权益相关者投票，当同意票数大于2/3时再次由证书管理机构验证；若成功则成功选出新的区块生产者；若在设定时间段内失败则重新开始算法，超时则报错。

在所述步骤S4中，由证书管理机构生成验证序列并发送给所有权益相关者，当新的区块发布时，集群内成员中由验证序列确定的权益相关者验证新的区块。

所述车联网共识算法在车联网中的应用的步骤如下：A，车辆将信息发送给车联网并获得反馈；B，通过所述车联网共识算法中的路侧单元处理对应的反馈并记录到区块链中；C，其他路侧单元从区块链获取信息。

本发明的有益效果：

本发明的基于DPoS的车联网共识算法，实现DPoS技术与聚类技术的结合，在区块链技术上加入了第三方认证，实现了自动化和高可伸缩性的区块链应用，同时满足了车联网对区块链安全性的要求。

附图说明

图1为车联网的结构示意图；