[发明专利]智慧交通的车辆通信管理方法

权利要求书

1.智慧交通的车辆通信管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，系统参数的初始化：受信机构进行系统参数的初始化，公布公共参数；所有数据所有者均在区块链预言机和星际文件系统上进行注册；

步骤S2，交通消息的发布：数据所有者生成加密的交通消息发布到星际文件系统，生成加密的关键字消息发布到智能合约；

步骤S3，兴趣的匹配：数据使用者计算包含关键字消息KW的密文CT_j( KW)，然后，将关键字消息的密文发送到区块链预言机；区块链预言机进行陷门操作以匹配正确的关键字消息，然后进行测试操作，将生成陷门作为输入以进行相等性测试；一旦区块链预言机收集到匹配的关键字消息，这些匹配的关键字消息，将被发送回数据使用者；然后，数据使用者发送索引index_CTi到区块链预言机；

步骤S4，验证：区块链预言机，计算并发送陷门T_oi→j给智能合约；数据使用者向同一个智能合约发送数据所有者关键字消息的密文CT_j( KW)和第二陷门T_j→oi；然后，智能合约将执行测试操作以验证数据所有者关键字消息KW_i和数据使用者关键字消息KW_j是否匹配：如果匹配则进行下一步；否则终止操作；

步骤S5，代理重新加密：如果数据所有者关键字消息KW_i和数据使用者关键字消息KW_j相匹配，区块链预言机将执行重新生成密钥操作生成第二密钥rk_oi→j；然后，将第二密钥rk_oi→j发送给数据使用者的智能合约；

步骤S6，获取信息：数据使用者进行重新加密操作，生成重新加密的密文；然后，数据使用者使用自己的私钥sk_j执行重新解密操作，得到临时密钥TK；数据使用者通过临时会话密钥TK对下载来自星际文件系统的加密的交通消息进行解密操作；

步骤S1，包括以下步骤：步骤S101，受信机构，以安全参数λ作为输入，选择具有相同素数顺序q的双线性群G₁、G₂、G_T；然后选择三个安全哈希函数：

h₀: {0，1}^*→Zq^*；

H₁: G₁→ {0，1}^4λ；

H₂: G₂×G₁×G₁→Zq^*；

最后公布参数pp={G₁，G₂，G_T，q，P₁，P₂，e，h₀，H₁，H₂}，其中P₁是G₁生成器，P₂是G₂生成器，e是双线性配对操作：G₁×G₂→ G_T，Zq^*为整数加群；

步骤S102，数据所有者u_i选择两个随机数a_i、b_i，然后计算：

数据所有者u_i在区块链预言机上注册的共享密钥元组(fsk_oi， fpk_oi¹，fpk_oi²)；其中第一私钥fsk_oi=b_iZq^*，第一公钥fpk_oi¹=fsk_oi∙P₁，第二公钥fpk_oi²=fsk_oi∙P₂；

数据所有者u_i在星际文件系统上注册的共享密钥元组(sk_i， pk_i¹， pk_i²) ；其中第二私钥sk_i=a_iZq^*，第三公钥pk_i¹=sk_i∙P₁，第四公钥pk_i²=sk_i∙P₂；

步骤S2，包括以下步骤：步骤S201，数据所有者将使用临时会话密钥TK对交通消息进行加密，并将其发布到星际文件系统，然后，数据所有者获得星际文件系统下载的统一资源定位符URL；

加密时，以公共参数pp、数据所有者的第二私钥sk_i、注册在区块链预言机上的第一公钥fsk_oi、关键字消息KW_i和临时会话密钥TK作为输入，得到密文CT_i( KW)= {C_i1， C_i2， C_i3，V_KW， D_KW}；

其中，密文因子C_i1 = r_i1∙r_i2∙P₂，密文因子C_i2= r_i1∙r_i2∙h₀(KW_i)∙P₁ + r_i3∙P₁，密文因子C_i3=（KW_i||TK|| r_i1||r_i3）⨁ H₁（r_i2∙fsk_oi∙sk_i∙P₁），密文因子V_KW=H₁(C_i1||C_i2||(r_i2∙P₁))，密文因子D_KW=r_i2−V_KW∙fsk_oi；r_i1、r_i2、r_i3均为随机数；

步骤S202，数据所有者向智能合约发送一个有效负载CT_i( KW)，URL的信息；

步骤S203，数据所有者从区块链预言机获得的与密文相关的第一私钥fsk_oi及其索引。