[发明专利]一种基于联盟链机制的停车位共享方法

权利要求书

1.一种基于联盟链机制的停车位共享方法，包括基于云平台服务器、通信网络、用户终端搭建的联盟链结构停车位共享管理系统，停车位共享管理系统内注册有普通用户和联盟用户，普通用户和联盟用户均利用其身份账号登陆停车位共享管理系统；

每个用户通过用户终端APP提交车位需求信息、空闲车位信息给云平台服务器和联盟用户，其中空闲车位信息包括空闲车位的位置和空闲的时间段，联盟链上普通用户所属的联盟用户收到这些信息后，联盟用户将车位需求信息、空闲车位信息公布上链，联盟用户保存并管理所有普通用户的注册账户信息和所属联盟信息；其特征在于：所述的停车位共享方法包括以下步骤：

11)系统初始化：停车位共享管理系统初始化，云平台服务器、联盟用户、普通用户使用联盟链结构进行通信连接，各类用户在停车位共享管理系统中进行注册或登录操作；

12)停车位共享的预约请求：有停车位预约需求的用户终端B登陆停车位共享管理系统查询空闲车位信息，停车位共享管理系统中用户终端A的车位合适且空闲，则对用户终端A的车位进行预约；

预约成功后，根据智能合约规定的计费方式计算费用，停车位共享管理系统锁定用户终端B钱包中的对应钱数；联盟链中的用户终端A所属的联盟用户在预约成功的同时，记录用户终端A、用户终端B的预约进度和车位的使用情况；

13)停车位共享的交易及信用评价：用户终端B使用用户终端A的停车位，使用结束后，用户终端A、用户终端B进行交易并互相进行信用评价；

14)联盟用户生成区块并进行区块上链：利用简化拜占庭算法与POS结合的共识机制在联盟用户中选出参与共识的联盟用户群，再在参与共识的联盟用户群中选出一个主联盟用户；服务器和所有的联盟用户记录用户终端B使用用户终端A车位的信息，其包括车位预约信息、车位使用信息、费用、交易记录、各用户的信用值；主联盟用户对这些记录信息进行hash计算生成区块；主联盟用户将生成的区块发给参与共识的联盟用户群进行确认，经过各方确认后，区块上链；

所述联盟用户生成区块并进行区块上链包括以下步骤：

141)联盟链内进行全网普通用户投票，选出参与共识的联盟用户群Q和备选联盟用户群Z：

全网每个普通用户都从联盟用户处下载区块，根据区块记录的情况和自己的意愿对期望参与共识的联盟用户进行投票，投票结束，按得票数从大到小排序，生成参与共识的联盟用户群Q和备选联盟用户群Z，其中参与共识的联盟用户群Q是由系统所有普通用户投票产生的前q个联盟用户，并且满足总联盟用户个数a＝q+z，q为参与共识的联盟用户的个数，z为备选联盟用户的个数，设定将三分之一联盟用户作为参与共识的联盟用户，其他作为备选联盟用户，所以a需要满足是正整数且a≥12的条件，因此q＝[a/3],z＝a-q；

142)用户请求记录：用户将自己的需要记入区块链的数据进行数字签名以后向全网广播；

143)联盟用户预记录：

普通用户在接收到用户请求记录消息时会不予理会，然后进行单纯的转发；所有的联盟用户在收到用户请求记录消息以后对请求记录消息的内容进行验证；如果确认用户发送的请求记录消息可靠，就记录在自己的内存中，不可靠则删除；

144)主联盟用户生成区块：

在T₀时间内，在参与共识的联盟用户群Q中随机确定一个主联盟用户Q_i(Q_i∈Q,i∈{1,2,...,q}),该主联盟用户将所有记录消息打包生成一个区块，并向Q中的其他联盟用户广播该区块信息Ncom{Sig(i),i,block,hash,h,v},前缀Ncom代表第一轮共识确认，Sig(i)为主联盟用户的签名，i是联盟用户的编号，block是主联盟用户发送的区块，hash值是区块的hash变换值，h是区块所在的高度，v是当前的区块序号；

145)区块确认：

在T₁时间内,Q中的其他联盟用户在收到主联盟用户发送的区块信息时根据自身存储的信息对Ncom{Sig(i),i,block,hash,h,v}进行验证；

如果验证通过，那么该联盟用户向主联盟用户发送一份确认信息com{Sig(o),i,block,hash,h,v},其中包含了当前联盟用户的签名Sig(o)，用来表示该联盟用户已经认可主联盟用户生成的区块；

146)区块上链：

在时间T₂内，首先判断区块验证是否达成共识，如果主联盟用户收到了联盟用户群Q中除自己以外的所有联盟用户的确认信息，那么主联盟用户确定这次区块验证已经达成共识，否则认为这次区块验证没有达成共识；

1461)如果这次区块验证已经达成共识，主联盟用户向其他所有联盟用户广播一份共识确认信息allcom{i,block,hash,h,v},收到该信息的所有联盟用户将区块记录到自己的区块链上，并更新当前区块高度h、区块序号v信息，步骤结束；

1462)如果这次区块验证没有达成共识，区块验证的失败次数加1，判断区块验证的失败次数是否超过一个固定的阈值；

14621)如果不超过，则跳转至步骤144)，重新生成区块并验证区块，直到区块验证达成共识；

14622)如果在区块验证的失败次数超过一个固定的阈值，跳转至步骤141)，重新开始新一轮的全网普通用户投票、选出参与共识的联盟用户群和主联盟用户，即重新开始新一轮的共识，直到区块验证达成共识。

2.根据权利要求1所述的一种基于联盟链机制的停车位共享方法，其特征在于，所述停车位共享的交易及信用评价包括以下步骤：

21)若用户终端A、用户终端B均为普通用户，则用户终端B钱包中被锁定的钱自动按合约规定的比例分别转入用户终端A和用户终端A所属联盟用户；

22)若用户终端B为普通用户、用户终端A为联盟用户，则用户终端B钱包中被锁定的钱自动转入用户终端A；

23)若用户终端A、用户终端B均为联盟用户，则用户终端B钱包中被锁定的钱自动转入用户终端A；

24)用户终端A、用户终端B交易后，发起信用评价；

25)用户终端A、用户终端B互相给对方的信用进行评价，根据评价更新双方的信用值。