[发明专利]基于区块链的车联网资源分配拍卖方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的车联网资源分配拍卖方法，首先基于区块链搭建车联网，边缘服务器的资源作为区块链中的共享资源，然后服务提供商收集车联网中每辆车辆的资源需求、出价以及边缘服务器当前的可用资源容量，同时建立车辆到边缘服务器的链接矩阵，根据前的链接矩阵统计各个边缘服务器的入度，选取入度最小的作为待分配边缘服务器，从与其相链接车辆中选取资源密度最大的车辆进行资源分配，并更新链接矩阵，以此类推直到链接矩阵为零矩阵则完成资源分配，最后根据资源分配方案计算各车辆的支付价格，将资源分配方案和支付价格均保存到区块链中。本发明通过拍卖机制使得车联网中的资源分配更加合理。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于区块链的车联网资源分配拍卖方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展，全球的汽车持有量呈现着逐渐增长的趋势，车联网的产业化和普及对于构建和谐的汽车社会及智能城市具有重要的意义。例如：车联网系统可以采集并保存设备运行数据，当车辆发生故障并引起客户损失时，可以通过数据获得事实真相；通过采集驾驶员的操作数据，可以给驾驶员提供相应的驾驶行为分析报告，从而保障车辆行驶的安全性等。但是目前车辆行驶数据主要由汽车制造商记录或者不被记录，因此在使用数据时无法保证其完整性和可信性。因此，需要引入一种安全可靠的技术来解决车联网环境下出现的信息记录及可信问题。

区块链技术与智能合约的出现与发展为以上问题提供了可行的解决方案，智能合约是部署在区块链上的程序，由区块链网络中的所有节点运行，程序执行的结果由所有节点通过共识机制得到，不是由单个节点执行的结果决定。所以，可以将车联网信息资源的访问控制逻辑编写成智能合约部署到区块链。区块链节点根据智能合约预定义的访问控制逻辑来确定用户的访问权限，并通过共识机制对访问控制的结果达成共识，分布式的存储数据，有效解决了车辆行驶数据中隐私信任及可靠性等问题。

从理论上来说，车联网与区块链技术的融合可以极大地提高交通效率和安全。然而，车联网与区块链技术的融合有一定的前提，即区块链网络中的车辆需要解决预设的PoW问题，以便向区块链添加新数据。但是PoW需要耗费大量的CPU时间和能量，这并不适合资源有限的车载移动设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于区块链的车联网资源分配拍卖方法，通过拍卖机制使得车联网中的资源分配更加合理。

为实现上述发明目的，本发明基于区块链的车联网资源分配拍卖方法包括以下步骤：

S1：基于区块链搭建车联网，边缘服务器的资源作为区块链中的共享资源；

S2：车联网中每辆车辆向服务提供商上传其资源需求量d_i和所请求资源的出价b_i，i＝1,2,…,N，N表示车联网中车辆数量；然后计算得到每辆车辆的资源密度f_i＝b_i/d_i；同时，服务提供商从每个边缘服务器处提取出该边缘服务器当前的可用资源容量c_j，j＝1,2,…,M，M表示车联网中边缘服务器的数量；

S3：每辆车辆分别搜索其所能链接到的边缘服务器集合，将其上传至服务提供商，服务提供商根据每辆车辆提交的边缘服务器集合确定车联网的链接矩阵Δ：

其中，δ_ij表示车辆i和边缘服务器j的链接关系标识，δ_ij＝1表示车辆i和边缘服务器j存在链接，δ_ij＝0则表示车辆i和边缘服务器j不存在链接；

S4：服务提供商初始化车辆分配矩阵其中x_ij表示车辆i与边缘服务器j的分配标识；

S5：服务提供商根据当前的链接矩阵Δ统计各个边缘服务器的入度I_j：