[发明专利]一种车联网环境下数据传输与防护并行的群体感知方法

权利要求书

1.一种车联网环境下数据传输与防护并行的群体感知方法，其特征在于，该方法的实现步骤如下：

步骤S1：系统注册及初始化；

步骤S2：基站负载平衡设计；

步骤S3：设备层搭建及信息传输；

步骤S4：边缘层搭建及区块生成；

步骤S5：云计算层搭建及信息传输；

步骤S6：主动矿工机制选择；

步骤S7：子信道选择及信息传输。

2.根据权利要求1中所述的一种车联网环境下数据传输与防护并行的群体感知方法，其特征在于，在步骤S1中，具体注册过程如下：

步骤S101：每个申请对象(包括车辆和RSU)生成两对密钥，即(PK_e,SK_e)和(PK_s,SK_s)，可用RSA实现加密和解密操作，用椭圆曲线的数字签名算法(ECDSA)实现签名操作；

步骤S102：申请对象创建一条关于其身份信息的消息(例如，(PK_e||PK_s||identity))，并用其私钥SK_s对消息进行签名，签名后的信息使用注册中心的公钥进行加密，然后发送给注册中心；

步骤S103：注册中心收到消息后，用自己的私钥对签名的信息进行解密，并用公钥PK_s验证申请对象的签名。验证申请对象身份是否有效，以判断是否将其身份信息存储于注册中心；

步骤S104：注册中心对PK_s进行签名，并将签名信息返回给申请对象。若申请对象验证了注册中心的签名信息，则基于自身的PK_s生成对应的匿名帐户。

3.根据权利要求1中所述的一种车联网环境下数据传输与防护并行的群体感知方法，其特征在于，在步骤S2中，具体操作过程如下：

步骤S201：簇内的车辆成员需要对自己所属的车辆信息进行采集，并将其采集后的信息上传至簇头节点(CH)；

步骤S202：簇头节点对簇内其他车辆采集的信息进行精确提取，通过基站转发至交通管理系统；

步骤S203：交通管理系统对从基站转发过来的信息进行验证，向车辆发送路况信息。

4.根据权利要求1中所述的一种车联网环境下数据传输与防护并行的群体感知方法，其特征在于，在步骤S3中，具体通信过程如下：

步骤S301：簇内成员感知到紧急情况(例如，交通事故或者拥堵)，该成员即可生成一条消息来报告这些情况(例如，(time||location||description))，然后创建一笔交易来记录发送的信息。具体交易信息如下：

Pre_hash(Current_hash,CM_account,CM_signature,Time_stamp,

Message,CH_account,CH_signature,Fee)

其中，Pre_hash和Current_hash分别是由簇内成员节点生成的上一次交易和当前交易的哈希值；CM_account和CM_signature分别是簇内成员的帐户和签名信息；Time_stamp是交易事务生成的时间戳；Message是簇内成员生成的消息；Fee是簇内成员为区块链中的矿工提供的交易费用；

步骤S302：簇内成员通过使用其私钥对交易中的消息进行签名来填充CM_signature，并将消息和交易发送给所属的簇头节点；

步骤S303：当簇头节点收到对应的交易信息后，验证簇内成员的签名来确保消息的有效性和完整性，如果簇内成员通过验证，则簇头节点对该交易进行签名，并将此签名交易信息返回给簇内成员；

步骤S304：簇内成员对簇头的签名进行验证(即，交易消息已被簇头节点成功接收)，通过其最近的RSU将交易上传到区块链支持的网络进行验证和存储。