[发明专利]基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法

说明书

本发明属于车联网群智感知技术领域。针对现有车联网群智感知激励方法的隐私保护手段大多依赖第三方，存在隐私泄露隐患的问题，以及奖励分配的公平性的问题，本发明提供一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法，该方法主要通过匿名身份认证机制、保护隐私的获胜者选择机制、公平性增强的奖励支付方案及智能合约，解决集中式的激励方法存在的单点故障以及合谋攻击等问题；实现轻量级的无需可信第三方协助的隐私保护方案，保护车辆身份以及竞价隐私；增强中标者选择以及奖励分配算法的公平性。

技术领域

本发明属于车联网群智感知技术领域，具体为一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法。

背景技术

随着城市人口的增长，汽车的数量开始增加，这可能导致道路和停车场的拥堵。智能交通是一种针对交通效率和安全性做出实时控制决策的解决方案，其需要大量的交通信息。如今，车辆具有更丰富的传感器，更强大的存储和通信功能，并且能够收集和共享数据。无处不在的群智感知技术使得车联网群智感知(VCS)的出现成为可能，这种新型范例利用了车辆的力量来收集大量的交通信息感知数据。当道路上发生紧急交通事件(例如，追尾事故或交通拥堵)时，事件发生地点周围的车辆可以将实时交通数据提交给附近的路侧单元(RSU)，即车辆执行由交通管理部门(TA)通过RSU分发的群智感知任务。然而，由于资源消耗，公平性和隐私泄露问题，如果没有有效且公平的激励方法和隐私保护解决方案，车辆可能不愿参加群智感知任务。

公开文献A secure and privacy-preserving incentive scheme for reliablereal-time map updates(IEEE Internet of Things Journal,2019,7(1):416-428)，Lai等人提出了一种安全且具有隐私保护的激励方法，激励车辆提交高质量的感知数据实现实时地图更新。在该方案中，地图服务平台首先向车辆发送需要的数据类型。然后，车辆用户根据要求收集数据并提交竞价。之后，地图服务平台根据自身的预算和车辆的报价选择获胜者集合。最后，中标的车辆提交收集的数据并获得相应的奖励。在此过程中，车辆需要向证书颁发机构通过部分盲签名算法注册假名，并使用注册的假名与地图服务平台通信。追踪管理器可以从假名中恢复恶意车辆的真实身份，并通知证书管理机构进行声誉惩罚，更新后的声誉会被存储在区块链中，且声誉较低的车辆的假名申请会被拒绝。车辆奖励的计算由报价、预算以及数据可信度共同决定，并通过基于区块链的支付系统进行发放。

1)现有的激励方法主要包括货币激励和非货币激励，它们通过某种形式的补偿来刺激车辆，例如声誉，信用，虚拟硬币等。货币激励方法通过电子货币激励车辆参与任务，具有较强的激励作用，并且容易与其他激励措施一起实现。但是，大多数提议的货币激励方法都是集中式的，这会导致隐私泄露、单点故障以及合谋攻击的问题。

2)现有的许多激励方法不具备隐私保护的功能。此外随着人们隐私保护意识的提升，车联网群智感知中也提出了一些具有隐私保护方案的激励方法。但是这些隐私保护的手段大多依赖可信的第三方平台辅助完成，存在隐私泄露的隐患。

3)在基于方向拍卖算法的货币激励方法中，许多方案只根据车辆的报价进行奖励分配。这种分配方式无法保证收集的数据质量和车辆奖励分配的公平性。

发明内容

针对现有车联网群智感知激励方法的隐私保护手段大多依赖第三方，存在隐私泄露隐患的问题，以及奖励分配的公平性的问题，本发明提供一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法，主要通过匿名身份认证机制、保护隐私的获胜者选择机制、公平性增强的奖励支付方案及智能合约，解决集中式的激励方法存在的单点故障以及合谋攻击等问题；实现轻量级的无需可信第三方协助的隐私保护方案，保护车辆身份以及竞价隐私；增强中标者选择以及奖励分配算法的公平性。

本发明的具体技术方案如下：

一种基于区块链具有隐私保护特性的车联网群智感知激励方法，该方法包括：