[发明专利]一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方法

说明书

本发明涉及一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方法，属于区块链领域。该方法为：S1：初始化各个区域链；S2：需要入网的车辆节点发送认证请求，认证通过后作为投票节点加入到所在区域的链中；S3：车辆根据自身信誉评分对基站节点进行投票，得票数前N的基站节点负责一个周期的区块生产；S4：主链进行DPOS共识；S5：主链与区域链通信，获取车辆信息，信誉分数，实现车辆到新区域的安全认证；本发明在保证车辆之间安全认证的前提下，采用分区域认证和信誉度评分机制，提升了车辆间认证的效率，考虑到节点之间的竞争，使表现好的节点能获得更高收益，尤其适用于计算能力有限的车联网智能终端设备。

技术领域

本发明属于区块链领域，涉及一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方法。

背景技术

车联网使用新一代信息和通信技术来实现车辆和车辆，车辆和周围环境，车辆和人员之间的协作通信。可以用于判断车辆之间的相对位置和车辆在周围环境中的位置，提高乘客的驾驶体验和安全保障。但是，一旦车辆将本身作为节点接入到网络中，就将自己暴露在了公开的环境中，其网络通信更容易受到攻击者篡改、监听或接收到虚假消息，接收错误的指示。行业发展却始终受到隐私保护、数据安全、多方利益平衡等问题的掣肘，区块链技术的出现可谓恰逢其时，一定程度上为车联网行业的进一步发展带来了新机遇。

在车联网和区块链技术的结合过程中，存在着一些难点和局限性。

首先是车联网的动态性问题，在车联网中，每辆车都作为一个频繁移动的节点接入到网络中。在某个局部网络环境内，每秒的节点数量和状态变化频率可能高达成百上千次，而物理环境中不同区域的网络结构存在差异性，各个区域有着自身的网络架构。这就要求区块链网络能够兼容不同区域环境下的网络结构，有着较强的伸缩性和扩展性，并且节点的状态变化要能够及时的反馈到网络中。

其次是车载设备的计算能力的问题，车辆的车载CPU的性能普遍偏低，无法支持像比特币等区块链系统采用的Pow共识机制，需要设计一种新的共识方案，既能保证共识效率和车辆的动态变化率匹配，又要有足够的安全性，能够有效抵挡恶意节点发起的攻击。

因此，本发明提出一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方案，能够有效解决在车辆在不同区域间动态性变化的情况下，保证区块链网络的正常运行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方法。能够解决车辆在车联网中多个网络区域中的安全认证问题，同时采用信誉机制对节点的表现进行评分，提高了节点的参与性和优秀节点的收益。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于信誉机制和DPOS的区块链跨区域认证方法，该方法为：

引入主链与区域链的交叉结合，主链负责记录车辆在全网的信誉记录，各个地区的区域链负责车辆在对应区域的交互行为；引入节点信誉机制，对基站节点和车辆节点在运行过程中的行为记录进行信誉度评分，具体包括以下步骤：

S1：初始化全网所有节点信誉记录，全网所有基站节点共同组成主链，同一个区域的基站节点组成区域链；

S2：需要入网的车辆节点发送认证请求，认证通过后作为投票节点加入到所在区域的链中，采用DPOS共识机制产块；

S3：基站节点作为代表节点，区域内的车辆作为投票节点，车辆根据自身信誉评分对基站节点进行投票；

S4：主链进行DPOS共识，根据得票数统计结果，产生主链的代表节点，负责在主链上生产区块，记录车辆的移动信息，负责实现车辆到新区域的安全认证。

可选的，在所述S1中，具体包括：

S11：初始化全网基站节点ID，每个节点的节点ID为“区域代号-节点序号”；