[发明专利]一种基于双层区块链的车联网信任管理方法

权利要求书

1.一种基于双层区块链的车联网信任管理方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤1，构建车联网通讯网络，包括若干主基站，每个主基站连接若干从基站，从基站与车联网中的车辆主体通讯；所有主基站构成的下层通信网络运行下层区块链以存储作为信任凭证的事实依据，所有主基站和从基站共同构成上层通信网络运行上层区块链以存储车联网主体的可信度指标集；

步骤2，每个主体遇到车联网事件时，通过传感器采集信息以生成事件描述，并封装为带有主体标识的事件消息在整个车联网通讯网络中传播形成信息流通；

步骤3，不同主体发送的同一车联网事件的事件消息构成同事件消息集合M，

步骤4，分别计算同事件消息集合M中每条事件消息的可靠性估值，以可靠性估值最高的事件消息为事实依据，并作为信任凭证存储在下层区块链中；步骤4中对于的每条消息的可靠性估值采用如下公式计算：

其中，relia(m)表示事件m的可靠性估值，m’表示对事件m的消息报告，credit(m’.a)表示对m’进行可靠性评估的主体a的信用值；

步骤5，每次事件基于作为事实的事件消息分别计算每个车联网主体在该事件的信用评分，并及时更新车联网主体的表现记录，一个事件的信用评分包括诚实表现的信用评分和恶意表现的信用评分，步骤5的具体步骤为：

步骤5-1，从每个事实依据中的同事件消息集合获取一条未经评估的事件消息，

步骤5-2，判定该条事件消息的事件描述e与事实e^τ是否匹配；是则，执行步骤5-3；否则，根据事件类型p对信用值累加对应的恶意表现评分ρ_b并执行步骤5-4；

步骤5-3，验证事件消息中的时间和空间凭证是否可证明；是则，根据事件类型p，对信用值累加对应的诚实表现评分ρ_g；

步骤5-4，更新主体的表现记录；

步骤6，基于车联网主体的表现记录分别构建每个车联网主体的信任指标集Ω＝(c,λ,Δ)存储在上层区块链；其中：c∈Z为主体的信用值，是主体在车联网事件中的表现度量值的累积；λ∈[0,+∞)为行为频率的提升度，是主体近期行为频率与长期行为频率的比值；Δ∈(-∞,+∞)为信用值增速的提升度，是主体近期信用值增速与长期信用值增速的比值；步骤6中依据主体的表现记录ω＝(t_ini,c_ini,δ,(t₀,c₀),(t₁,c₁),…(t_n,c_n))，计算行为频率提升度和信用值增速提升度；

行为频率提升度cal_fre_lift(ω)的计算公式为：

其中，t_ini是车联网主体的入网时间标记，δ是车联网主体的报告车联网事件的次数，t₀是车联网主体第一次报告车联网事件的时间点，t_n是车联网主体第n+1次报告车联网事件的时间点，n表示车联网主体报告车联网事件的次数；

信用值增速提升度cal_spd_lift(ω)的计算公式为：

其中，c_ini是初始信用值，t_ini是车联网主体的入网时间标记，c₀是车联网主体第一次报告车联网事件后的信用值，c_n是车联网主体第n+1次报告车联网事件后的信用值，t₀是车联网主体第一次报告车联网事件的时间点，t_n是车联网主体第n+1次报告车联网事件的时间点。

2.根据权利要求1所述的一种基于双层区块链的车联网信任管理方法，其特征在于：步骤1中下层区块链和上层区块链使用伪随机数序列和区块高度来决定记账节点，对主基站和从基站节点分别编号并对所有节点使用相同的伪随机数序列，各个节点在收到区块后根据区块高度和私钥签名，快速验证记账节点是否合法。

3.根据权利要求1所述的一种基于双层区块链的车联网信任管理方法，其特征在于：步骤2中车联网主体在遇到车联网事件时，通过传感器采集信息，由自带的计算模块生成事件描述封装为事件消息，并通过自带通信模块将消息广播；收到广播消息的其它主体或基站，将该消息转发使其在整个车联网中传播形成信息流通。