[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

说明书

本发明提供一种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，属于车联网数据隐私保护技术领域，生成系统公共参数，计算OBU的伪身份；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，发送给RSU进行聚合计算并验证，将验证成功的密文发送到联盟链；根据救援请求，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进行验证并解密发送给救援响应平台。本发明保证了数据的机密性和完整性，已签密的消息不会被恶意车辆伪造或修改，隐藏车辆用户真实身份并保持一致，可信机构能够追踪车辆的真实身份，密钥生成中心没有车辆用户的完整私钥保证了信息安全。

技术领域

本发明涉及车联网数据隐私保护技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

目前，随着汽车数量的快速增长，不可避免的发生诸多交通事故，交通事故不仅威胁人身财产安全，而且导致交通拥堵，交通拥堵造成了大量的燃料和运输资源的浪费。道路救援主要指汽车道路紧急救援，为故障车主提供现场小修等服务。因此，安全高效的道路救援系统对于改善交通事故救援服务、保障车上人员生命财产安全以及缓解交通拥堵具有重要意义。

车载自组织网络(VANET)被认为是提高交通系统运行效率和安全性的一种有前途的技术。在VANET中，有两种节点，分别是车载单元(OBU)和路边单元(RSU)。OBU是安装在移动车辆上的无线电设备，RSU则是安装在公路沿线的网络基础设施。随着VANET的应用和发展，为道路救援这一领域提供了良好的平台。然而，VANET还是面临诸多挑战和问题，例如，有关计算效率和隐私保护的方面仍然是部署VANET的一个实际问题。

利用云计算技术可以提高车载计算能力和存储容量。但是，云计算技术仍然存在许多问题，例如，向集中式云服务器传输大量实时数据，容易出现时间延迟，增加带宽成本。基于云计算的背景，Cisco在2012年提出雾计算，使用基于雾的架构具有支持移动性、定位感知、异构性、可伸缩性、低时延和地理分布等优势。基于雾计算的网络架构是一个分散的网络，它可以在雾节点处理数据，减轻云服务器的计算和存储负担。

近年来，区块链已经成为一种分散、安全、可信、不可篡改和可追踪的新技术。根据参与共识的节点，区块链可以分为私有区块链、公共区块链和联盟链。基于区块链的车辆互联网安全数据共享系统，该系统采用碎片化技术来提高网络的可扩展性，并生成辅助区块链来管理不同实体的数据。基于联盟链的自适应交通信号灯控制机制，根据车辆发送的道路信息动态调节交通信号的周期，减少等候时间，缓解交通拥堵。因此，区块链的出现为智能交通带来了新的机遇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高了计算效率和数据共享安全性，降低了网络成本的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统，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。