[发明专利]雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统及方法

权利要求书

1.一种雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统，其特征在于，包括：

可信机构TA，用于生成车辆自组织网络VANET的主密钥、追溯密钥以及公布系统公共参数，计算车载单元OBU的伪身份，对密文进行验证并解密，将解密的明文信息发送给救援响应平台；

车载单元OBU，用于根据系统参数和伪身份计算OBU的完整密钥，并在伪身份有效期内对OBU对应的车辆信息进行签密，经签密后的密文发送给路边基础单元RSU；

路边基础单元RSU，用于作为雾服务器接收多个车载单元OBU的密文的签名进行聚合计算，并对聚合签名进行验证，将验证成功的聚合签名对应的密文记录到密文块中发送到联盟链；

智能合约SSC，用于接收待救援的车辆用户的车载单元OBU发送的救援请求，搜索距离该车辆用户最近的救援相应平台，并将搜索结果以及该联盟链上该车辆用户的密文发送给TA；

计算车载单元OBU的伪身份包括：

OBU中的第一伪身份计算单元选择一个随机数并计算第一伪身份：PID_i,1＝k_iP；将(RID_i,PID_i,1)发给TA；其中，RID_i表示OBU的真实身份，P为加法循环群G的生成元；

TA中的第二伪身份计算单元接收到(RID_i,PID_i,1)后，检查RID_i存在于本地数据库中，则计算第二伪身份：其中，表示异或逻辑运算，H₀表示系统公共参数中的哈希函数H₀:{0,1}^*→G，α表示一个随机数

TA中的伪身份计算单元通过安全信道将最终伪身份PID_i＝(PID_i,1，PID_i,2，θ_i)发送给OBU，其中，θ_i表示PID_i的有效时间；

计算OBU的完整密钥包括：

OBU的第一部分公钥计算单元选择一个随机数并计算第一部分公钥：VP_ia＝x_iP，将PID_i和VP_ia发送给TA；

TA中的第一部分公钥计算单元选择一个随机数计算第二部分公钥：VP_ib＝y_iP；

TA中第一部分私钥计算单元接收到PID_i后，计算第一部分私钥psk_i＝sQ_i，并将psk_i发给OBU，其中，Q_i＝H₁(PID_i)，H₁表示系统公共参数中的哈希函数

OBU中的OBU密钥计算单元通过检查等式psk_iP＝P_pubH₁(PID_i)是否成立，来验证psk_i的有效性，若验证有效，则OBU的完整私钥为vsk_i＝(x_i，psk_i)，完整公钥为vpk_i＝(VP_ia，VP_ib)，P_pub是主公钥；

所述OBU的完整私钥，由车载单元OBU保存的随机数x_i和可信机构TA保存的第一部分私钥psk_i组成；

在伪身份有效期内对OBU对应的车辆信息m进行签密包括：如果在有效期内，OBU中的签密单元选择两个随机数生成密文C_i＝(U_i，R_i，S_i，W_i)；其中，

R_i为密文C_i的签名；

U_i＝μ_iP；

W_i＝ω_iP；

V_i＝H₃(μ_iP_pub)；

T_i＝H₂(PID_i，ID_R，U_i，vpk_i，S_i)；

R_i＝psk_i+μ_iT_i+x_i；

ID_R表示RSU的身份；

H₂表示系统公共参数中的哈希函数

H₃表示系统公共参数中的哈希函数H₃:{0,1}^*→{0,1}ⁿ；

RSU中的聚合验证单元接收多个车载单元OBU的密文C_i的签名R_i进行聚合计算，并对聚合签名进行验证包括：

计算聚合签名

输出聚合密文C＝(U₁,...,U_n,S₁,...,S_n,W₁,...,W_n,R)；

计算T_i＝H₂(PID_i，ID_R，U_i，vpk_i，S_i)，其中，i＝1,2,...,n，n表示密文的个数，

验证等式是否成立；如果等式成立，RSU便将验证成功的密文记录到块中，然后运用瑞波共识机制验证这个块中数据的有效性，验证通过后，将当前块连接到联盟链上；

其中，R是RSU计算的聚合签名，Q_i是伪身份的哈希值，T_i是OBU在签密阶段计算的一个参数，VP_ia是第一部分公钥。