[发明专利]融合区块链共识机制的车联网恶意节点检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种融合区块链共识机制的车联网恶意节点检测系统及方法，通过任意车辆接收节点V_j将车辆发送节点V_i发送的消息和车辆发送节点V_i的身份信息打包成请求认证数据包向RSU发送，RSU接收该数据包之后与V_j进行身份相互验证，若身份相互验证通过，RSU将接收的V_j发来的数据包转发给TA，根据区块链所记录数据库的可追溯性，利用RSA算法进行数字签名和信息认证，并结合车辆节点的当前状态，采用共识机制检测车辆节点是否为恶意节点，该方法利用区块链中所记录数据的不易篡改特性，能高效准确地检测出车联网中的恶意车辆，同时还可以解决车联网去中心化管理和隐私保护的问题，从而解决车联网中检测恶意节点准确率低下的问题，有效降低网络开销。

主权项

1.融合区块链共识机制的车联网恶意节点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：任意车辆接收节点V_j将车辆发送节点V_i发送的消息和车辆发送节点V_i的身份信息打包成请求认证数据包向RSU发送，RSU接收该数据包之后与V_j进行身份相互验证，若身份相互验证通过，RSU将接收的V_j发来的数据包转发给TA，TA通过共识机制对数据包进行审核来判断其中内容的合法性：/n步骤1)、车辆发送节点V_i向接收节点V_j发送信息，接收节点V_j打包发送节点V_i发送的消息；/n步骤2)、接收节点V_j与临近RSU进行身份相互验证，V_j申请将该数据包加入到由车辆、RSU和可信机构TA组成的区块链中；接收节点V_j与临近RSU具体验证过程包括以下步骤：/n2.1车辆发送节点V_j向其通信范围内的RSU发送请求认证消息；/n2.2 RSU发送自己的公钥PK_RSU和车辆发送节点V_j的公钥PK_Vj、以及随机生成的一个随机数R1给TA；/n2.3 TA收到由RSU发送过来的信息后，在区块链上查找对应信息，若核实为真，则产生一个会话密钥K_s，并用PK_Vj将K_s与PK_RSU加密，生成一个加密函数E_PKVj[K_s||PK_RSU]，然后将该次认证记录内容添加到区块链中，最后向RSU返回一个结果，该结果采用加密函数的形式发送，即用公钥PK_RSU将所有记录过程加密，生成加密函数E_PKRSU[K_s||PK_RSU||PK_Vj||R1||E_PKVj[K_s||PK_RSU]]发送给RSU，其中E为加密函数；/n2.4 RSU收到该加密函数后，用私钥解密得到会话密钥K_s、PK_Vj和E_PKVj[K_s||PK_RSU]，此时完成了对车辆发送节点V_j的认证，然后随机生成另一个随机数R2并用K_s加密，最后将加密结果E_PKVj[K_s||PK_RSU]||E_Ks[R2]发送给车辆V_j；/n2.5车辆发送节点V_j用私钥解密得到K_s和PK_RSU，即完成了对该RSU的认证；/n2.6当车辆发送节点V_j和RSU身份相互验证通过后，RSU将接收的车辆发送节点V_j发来的数据包转发给TA，这样数据包便成功加入到区块链网络中，TA再对该数据包进行审核；若验证不通过，则RSU丢弃该数据包；/n步骤3)、TA通过共识机制对RSU发来的数据包进行审核，并通过RSA算法进行数字签名和认证；/n步骤4)、TA统计区块链中记账节点的签名数，并判断发送节点V_i身份和消息内容的合法性，即完成车联网恶意节点信息检测。/n