[发明专利]用于车联网通信场景的区块链共识方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种用于车联网通信场景的区块链共识方法及系统，该方法包括：通过有向无环图共识算法，对车辆区域中车辆之间的事务信息在区块链网络上进行共识，若共识结果满足预设条件，得到所述车辆区域对应的逻辑网络切片，其中，所述车辆区域是通过将车联网通信应用场景进行划分得到的；根据逻辑网络切片，构建路边单元对应的区块，并通过共识算法，对每个区块在区块链网络上进行共识，并将共识后的区块加入到区块链网络中。本发明实施例通过用事务级的DAG数据结构构建区块，然后对一定时空范围内的有向无环图区块进行共识，利用两级共识，从局部到整体，完成高速动态拓扑网络的数据快速同步更新。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种用于车联网通信场景的区块链共识方法及系统。

背景技术

应用于车联网内的区块链，往往采用经典的工作量证明(Proof of Work，简称PoW)或者类股权证明(Proof of Stake，简称PoS)的共识算法，这些共识算法的共同特点是基于区块的时间排序实现交易事务的有序，进而使得用户的交易或者账户不会出现双花或者分叉等问题。另一种面向物联网应用的基于有向无环图(Directed Acyclic Graph，简称DAG)的共识算法也得到了广泛的应用，典型的项目有IOTA、Byteball和Nano等，基于DAG的算法没有区块的概念，区块链或账本的基本单元是单个事务或交易(transaction)。同时在验证和共识的时候，是通过后发布事务验证较早发布的事务，同一时间多个不同的事务发布者可以同时验证多个较早发布的事务，这使得DAG可以异步并发的写入很多交易，提供区块链网络的事务吞吐量。

在基于车用无线通信技术(vehicle to X，简称V2X)的车联网内进行车辆协作时，由于交通领域应用的时空特性，车辆之间的交互事务是频繁且爆发性的。因此现有的区块链共识算法几乎无法满足这种场景下的事务吞吐量需要；而基于DAG结构的共识机制，需要区块链网络内保持较高的事务吞吐量，以维持稳定的事务共识时间，但是由于车联网高速变化的动态拓扑，区块链网络内的事务传递可能出现延迟、不可达或认证次数不足等问题。

因此，现在亟需一种用于车联网通信场景的区块链共识方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于车联网通信场景的区块链共识方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于车联网通信场景的区块链共识方法，包括：

通过有向无环图共识算法，对车辆区域中车辆之间的事务信息在区块链网络上进行共识，若共识结果满足预设条件，得到所述车辆区域对应的逻辑网络切片，其中，所述车辆区域是通过将车联网通信应用场景进行划分得到的；

根据逻辑网络切片，构建路边单元对应的区块，并通过共识算法，对每个区块在区块链网络上进行共识，并将共识后的区块加入到区块链网络中。

进一步地，所述通过有向无环图共识算法，对车辆区域中车辆之间的事务信息在区块链网络上进行共识，若共识结果满足预设条件，得到所述车辆区域对应的逻辑网络切片，包括：

在预设时间段内，基于预设车辆位置范围和预设事务时间戳范围对事务进行划分，构建车辆区域在预设时间段内的有向无环图；

对所述有向无环图中的事务信息进行共识，若达成共识，则基于共识后的事务信息构建车辆区域对应的逻辑网络切片。

进一步地，所述事务信息至少包括：前置事务ID集合、事务时间戳、车辆地理位置、应用载荷、区域标识和随机数。

进一步地，在所述通过有向无环图共识算法，对车辆区域中车辆之间的事务信息在区块链网络上进行共识，若共识结果满足预设条件，得到所述车辆区域对应的逻辑网络切片之前，所述方法还包括：

根据事务时间戳和车辆地理位置，对车联网通信场景进行划分，得到多个车辆区域。