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专利号: 2020109518026
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于,包括:可信机构TA,用于生成车辆自组织网络VANET的主密钥、追溯密钥以及公布系统公共参数,计算车载单元OBU的伪身份,对密文进行验证并解密,将解密的明文信息发送给救援响应平台;

车载单元OBU,用于根据系统参数和伪身份计算OBU的完整密钥,并在伪身份有效期内对OBU对应的车辆信息进行签密,经签密后的密文发送给路边基础单元RSU;

路边基础单元RSU,用于作为雾服务器接收多个车载单元OBU的密文的签名进行聚合计算,并对聚合签名进行验证,将验证成功的聚合签名对应的密文记录到密文块中发送到联盟链;

智能合约SSC,用于接收待救援的车辆用户的车载单元OBU发送的救援请求,搜索距离该车辆用户最近的救援相应平台,并将搜索结果以及该联盟链上该车辆用户的密文发送给TA。

2.根据权利要求1所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于:所述可信机构包括循环群计算单元、主密钥计算单元、追溯密钥计算单元、公共参数发布单元、伪身份生成单元和解密验证单元;

所述循环群计算单元,用于根据输入的安全参数生成加法循环群;

所述主密钥计算单元,用于选择加法循环群生成元的一个随机数作为主私钥,并计算相应的主公钥;

所述追溯密钥计算单元,用于选择加法循环群生成元的另一个随机数作为追溯私钥,并计算相应的追溯公钥;

所述公共参数发布单元,用于将加法循环群、主公钥、追溯公钥以及对应的哈希函数作为系统公共参数进行发布;

所述伪身份生成单元,用于根据系统公共参数以及OBU的第一伪身份和真实身份计算OBU的第二伪身份,将第一伪身份和第二伪身份作为最终伪身份发送给OBU;

所述解密验证单元,用于对根据系统公共参数计算密文对应的明文信息并进行验证,验证成功,则接受该明文信息发送给救援响应平台。

3.根据权利要求2所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于:所述车载单元OBU包括第一伪身份计算单元、OBU密钥计算单元以及签密单元;

所述第一伪身份计算单元,用于选择加法循环群生成元的一个随机数,计算第一伪身份,并将第一伪身份以及OBU的真实身份发送给所述伪身份生成单元;

所述OBU密钥计算单元,用于选择加法循环群生成元的一个随机数计算第一部分公钥,将该随机数以及第一部分私钥作为完整私钥,将第一部分公钥以及第二部分公钥作为完整公钥;

所述签密单元,用于在最终伪身份有效期内,选择加法循环群生成元的两个随机数,生成车辆信息的密文。

4.根据权利要求3所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于:所述可信机构还包括第一部分私钥计算单元、第二部分公钥计算单元;

所述第一部分私钥计算单元,用于根据最终伪身份计算OBU的第一部分私钥;

所述第二部分公钥计算单元,用于选择加法循环群生成元的一个随机数,计算OBU的第二部分公钥。

5.根据权利要求4所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于:所述路边基础单元RSU包括聚合计算单元,用于接收到所在区域密文和对应的伪身份后,进行聚合计算,并对聚合签名进行验证,验证成功的密文记录到块中,运用瑞波共识机制验证这个块中数据的有效性,验证通过连接到联盟链上。

6.根据权利要求5所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护系统,其特征在于:所述路边基础单元RSU还包括签名验证单元,用于利用二分查找法找出有效签名,对有效签名进行验证,返回无效签名。

7.一种基于如权利要求1-6任一项所述的系统的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护方法,其特征在于,包括:生成车辆自组织网络VANET的主密钥、追溯密钥以及公布系统参数,计算车载单元OBU的伪身份;

根据系统参数和伪身份计算OBU的完整密钥,并在伪身份有效期内对OBU对应的车辆信息进行签密,经签密后的密文发送给路边基础单元RSU;

对多个车载单元OBU的密文的签名进行聚合计算,并对聚合签名进行验证,将验证成功的聚合签名对应的密文记录到密文块中发送到联盟链;

根据待救援的车辆用户的车载单元OBU发送的救援请求,搜索距离该车辆用户最近的救援相应平台,并将搜索结果以及该联盟链上该车辆用户的密文发送给TA;

TA对密文进行验证并解密,将解密的明文信息发送给救援响应平台。

8.根据权利要求7所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护方法,其特征在于,所述路边基础单元RSU利用二分查找法找出有效签名,对有效签名进行验证,返回无效签名包括:步骤1:若n个密文的签名(R1,R2,...,Rn)聚合验证失败,则计算中间值点步骤2:对mid之前的签名(R1,R2,...,Rmid)和mid之后的签名(Rmid+1,Rmid+2,...,Rn)分别进行聚合验证;

步骤3:如果mid之前的签名和mid之后的签名中的任何一部分聚合验证再次失败,则对验证无效的签名重复步骤1-步骤2,直到一批签名只包括一个签名,停止二进制搜索。

9.根据权利要求8所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护方法,其特征在于,如果连续两次都是由同一车辆上传的无效签名导致聚合验证失败,则RSU将不再接收此车辆上传的密文。

10.根据权利要求9所述的雾计算环境下基于区块链的道路救援隐私保护方法,其特征在于,可信机构TA通过计算 来追溯车辆的真实身份;其中,RIDi表示车辆的真实身份,PIDi,2表示第二伪身份, 表示异或逻辑运算,H0表示系统公共参数中的哈希函数H0:{0,1}*→G,α表示一个随机数 PIDi,1表示第一伪身份,G表示公共参数中的加法循环群,P为G的生成元。