(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210679860.7 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 金钟 地址 210000 江苏省南京市秦淮区大光路 506号 (72)发明人 金钟　 (51)Int.Cl. H04L 67/1097(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 基于区块链的车联网安全通信系统 (57)摘要 本发明公开了基于区块链的车联网安全通 信系统， 包括区块链存储模块、 安全通信模块和 权益管理模块， 所述区块链存储模块用于存储车 辆通信产生的数据和有关车辆的相关信息数据， 所述安全通信模块用于对通信信息的安全性进 行验证， 所述权益管理模块用于根据车辆的信息 可信任程度分配其拥有的权益， 所述安全通信模 块和权益管 理模块均与区块链存储模块网络连， 所述区块链存储模块包括车辆注册信息模块、 通 信数据模块和车辆通信信息模块， 所述安全通信 模块包括智能合约模块和路侧单元管理模块， 所 述智能合约模块包括身份确认子模块和时间戳 验证子模块， 本发明， 具有保护车辆 隐私和车辆 通信安全的特点。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115002142 A 2022.09.02 CN 115002142 A 1.基于区块链的车联网安全通信系统， 包括区块链存储模块、 安全通信模块和权益管 理模块， 其特征在于： 所述区块链存储模块用于存储车辆通信产生的数据和有关车辆的相 关信息数据， 所述安全通信模块用于对通信信息的安全性进行验证， 所述权益管理模块用 于根据车辆的信息可信任程度分配其拥有的权益， 所述安全通信模块和权益管理模块均与 区块链存 储模块网络连接 。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述 区块链 存储模块包括车辆注册信息模块、 通信数据模块和车辆通信信息模块， 所述车辆注册信息 模块用于获取车辆申请注册时提交的所有信息， 所述通信数据模块用于获取系统实体之间 通信的消息， 所述车辆通信 信息模块用于获取 车辆与其它实体进行 数据交换产生的信息 。 3.根据权利要求2所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述安全通 信模块包括智能合约模块和路侧单元管理模块， 所述智能合约模块用于验证车辆的身份， 并为通过验证的车辆签名， 所述路侧单 元管理模块用于管理通信范围内的车辆通信； 所述智能合约模块包括身份确认子模块和时间戳验证子模块， 所述身份验证模块用于 将合法车辆与未经授权的车辆区分开， 所述时间戳验证子模块在签名对象进 行数字签名产 生时间戳， 对数据产生的时间进 行认证； 所述路侧单元管理模块包括真实性验证子模块， 所 述真实性验证子模块用于在收到车辆发送的消息后对消息的真实性进行验证。 4.根据权利要求3所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述权益管 理模块包括隐私保护模块、 可信任分级模块和数据可追溯模块， 所述隐私保护模块用于保 护发送车辆的隐私和私人信息， 所述可信任分级模块用于对车辆通信信息的可信任值进 行 分级， 所述数据可追溯模块用于追溯数据的来源和流向； 所述可信任分级模块包括信任度分值计算单元和分值更新子模块， 所述信任度分值计 算单元用于根据车辆通信信息的可信度计算车辆的信任度分值， 所述分值更新子模块用于 对车辆的信任度分值实时更新， 所述分值更新子模块与信任度分值计算单元网络连接， 所 述可信任分级模块与车辆通信 信息模块和真实性验证子模块网络连接 。 5.根据权利要求4所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述 区块链 存储模块的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤S1： 系统建立区块链， 将系统中车辆通信产生的数据信息和有关车辆的相关信息 存储至区块链中； 步骤S2： 将车辆进行申请注册时提交的基本信息， 形成车辆注册信息表存储至区块链 中； 步骤S3： 车辆在提交信息时， 系统根据历史记录搜索该车辆用户是否存在危害行为或 是多次恶意的虚假消息传播， 若存在， 则将该车辆判定为恶意车辆， 形成恶意车辆名单表 中， 存储至区块链中； 步骤S4： 在车与车、 车与路测单元之间进行通信时， 系统保存通信信息的时间及内容至 区块链； 步骤S5： 车辆通信信息模块在获取到车辆与其他实体间的通信信息后， 传输至可信任 分级模块进 行计算， 将该车辆的信任度分值、 与其他 实体进行数据交换时使用的假名、 加密 时使用过的和正在使用的公钥 信息存储至区块链中。 6.根据权利要求5所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述安全通权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115002142 A 2信模块的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤A1： 系统中创建智能合约， 严格审查 通信系统中车辆的身份信息； 步骤A2： 路测单元将位置和注册信息记录到区块链， 当车辆与其他车辆共享交通信息 时， 信息发送方 首先对信息进行加密， 然后将其发送到通信范围内最近的路测单 元； 步骤A3： 路测单元作为系统网络节点之一， 进行数据的交换和验证， 将接收到的通信信 息传输至真实性验证子模块， 验证数据真实性； 步骤A4： 参与验证的车辆在经过计算后返回一个数据真实性分值， 若数据 可信任， 则路 测单元可以继续发送此信息 。 7.根据权利要求6所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述步骤A1 进一步包括以下步骤： 步骤A11： 车辆进入通信 网络时， 发送可证明自己身份的信息， 系统检索区块链存储数 据库中的注 册信息表， 查看表中是否记录 了该车辆的注 册信息； 步骤A12： 若表中存在注册信息， 继续检索恶意车辆名单信息， 若车辆存在于恶意名单 之中， 则拒绝其进入通信网络， 若不存在于恶意名单之中， 准许车辆进入； 若表中不存在注 册信息， 通过身份验证后， 准许进入通信网络， 并将其注 册信息添加至注 册信息表中； 步骤A13： 车辆使用假名对要发送的信息进行数字签名， 得到密文生成时间戳， 发送至 自己所在的通信网络， 节点检查时间戳的有效性。 8.根据权利要求7所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述步骤A3 中的真实性验证具体包括以下步骤： 步骤A： 路测单元将接收到的消息发送到通信范围内的车辆， 在消息发送方周围的车辆 收到消息后主动参与消息验证， 车辆将自身传感器收到的信息与接收到消息数据进行对 比， 然后返回一个代 表自己对消息真实性评估的消息的真实性 等级； 步骤B： 收集附近车辆反馈的消息的真实性级别， 同时查询记录在区块链中周围车辆的 权益水平， 在信任参数收集完成之后， 对发送反馈值的所有 车辆按照权益高低进 行排序， 按 照权益的排名顺序， 取权益 排名在前一半的车辆反馈的消息的可信任等级； 步骤C： 对上一步骤中获取的权益排名在前一半的车辆给出的真实性级别进行平均值 计算， 将该平均值作为评估消息真实性 参数的阈值； 步骤D： 最后， 将所有参与验证的车辆反馈的消息真实性级别与设置的阈值进行对比， 并统计反馈的真实性级别中大于阈值的车辆的数量； 若该数目不小于反馈的真实性级别总 数的51％， 则判定该消息为真实消息， 相反， 若 大于阈值的数量小于所有反馈的数量总数的 51％， 则判定消息为虚假消息 。 9.根据权利要求8所述的基于区块链的车联网安全通信系统， 其特征在于： 所述权益管 理模块的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤B1： 车辆发送消息时， 使用假名与系统中的其他实体进行通信， 路测单元和其他车 辆不能链接 到有关车辆真实身份的任何信息； 步骤B2： 可信任分级模块在车辆发送的消息经过验证后， 对车辆的可信任度进行分析 以及实时更新； 步骤B3： 车辆相互通信产生的所有数据都记录至区块链中， 区块链中每条信息添加时 间戳， 当系统中有冲突发生时， 通过检索存储在区块链中的数据收集证据， 追溯冲突源头，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115002142 A 3