[发明专利]一种基于线性回归移动位置预测的GPSR路由安全改进方法

权利要求书

1.一种基于线性回归移动位置预测的GPSR路由安全改进方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10车辆周期性广播自身HELLO报文，同时接收邻居节点广播的HELLO报文后更新自身路由邻居列表；

S20车辆发出位置预测请求，激活邻居位置预测算法，对邻居列表中节点的地理位置进行预测；

S30车辆调用邻居节点校验算法，校正列表中的陈旧位置数据，排除恶意节点；

S40车辆使用GPSR贪婪算法或周边转发算法选择最佳的路由节点，实现安全路由。

2.根据权利要求1所述的基于线性回归移动位置预测的GPSR路由安全改进方法，其特征在于，所述S10步骤包括：

S11车辆通过GPS获取经纬度坐标，根据自身的速度变化计算出加速度，生成并广播HELLO报文；

S12 RSU存储车辆历史位置数据，RSU接收HELLO报文后，验证|T_now-T_i|＜ΔT是否成立，不成立，丢弃该广播帧；成立则验证签名，判断是否为(VID,T_i)，若验证错误，丢弃该广播帧；正确则使用私钥S_R对报文中VID、经纬度坐标、时间戳等数据进行签名：

生成时间戳、车辆VID与该签名的映射结构，作为车辆的历史位置数据；

S13 RSU所在区块链系统调用共识机制，由系统内其余RSU节点协同背书认证数据，返回半数以上认证成功结果后，RSU将车辆历史位置数据存入区块分支，最终同步于区块链网络；

S14车辆接收通信范围内其余车辆广播的HELLO报文，验证其时效性及完整性后，将报文中的VID及位置信息记录在自己的邻居列表中；

其中，VID为车辆的唯一身份标识；(lon，lat)为地理坐标的经度、纬度值；Ti为时间戳；a为车辆Ti时刻的加速度；MAC为车辆用私钥进行的报文签名，以防止中间人攻击，具体为MAC＝Sign_SV(VID,T_i)，P_vi是车辆公钥。

3.根据权利要求2所述的基于线性回归移动位置预测的GPSR路由安全改进方法，其特征在于，所述S20步骤包括：

S21车辆在执行GPSR协议，计算下一跳路由节点时，利用邻居列表获取所有邻居的VID值，向RSU发出位置预测请求，激活区块链的智能合约邻居位置预测算法，利用位置预测模型对车辆下一时刻的经纬度坐标进行预测；

S22 RSU将预测结果返回至车辆：

其中，VID为被预测车辆的身份标识；(lat_n,lon_n)为预测结果；RSU使用私钥签名结果返回至车辆。

4.根据权利要求3所述的基于线性回归移动位置预测的GPSR路由安全改进方法，其特征在于，所述邻居位置预测算法的具体流程如下：

S211输入：VID(车辆身份)、T(时间戳)；

S212根据VID值检索车辆的历史坐标信息，激活智能合约travel()函数，根据VID遍历区块链，检索车辆历史时间段内的n个经纬度坐标；

S213调用dis()函数，预测行驶距离S；

提取节点最新坐标时间戳T_n-1，计算Δt＝|T-T_n-1|；

根据公式计算车辆在微分时间段dt内行驶的距离；

根据公式计算出Δt时间段内行驶的距离S；

S214调用dire()函数，预测车辆运动方向，先计算各时刻车辆的方位角数据，根据方位角计算出速度方向β，再结合历史速度方向数据，建立线性回归方程，预测出当前车辆运动方向β_n＝α₀+α₁β_i+…+α_n-1β_n-1+ε；

S215根据预测的行驶距离及速度方向，预测出T时刻邻居的经纬度坐标(lat_n,lon_n)。