CN109544982B - 停车信息共享方法及共享系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种停车信息共享方法及系统，停车信息共享方法包括：组建区块链信息共享网络，区块链信息共享网络包含多个节点；对多个节点进行身份认证和准入控制；设置节点的共识机制；多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。本申请可以保证共享数据准确、安全，并且使系统易推广。

Description

停车信息共享方法及共享系统

技术领域

本申请涉及智能交通技术领域，尤其是一种停车信息共享方法及共享系统。

背景技术

停车管理是城市智能交通的重要组成部分，车位信息不共享造成车位空闲与车位紧张矛盾共存，车辆巡游寻找停车位是交通堵塞的一个重要因素。由于停车场产权和管理权分散，停车动态数据分散在众多停车信息难以收集。现有车位信息管理主要分为两种模式，一种是每个停车场的分散管理，这种模式车位信息得不到监管且停车人隐私无法保护，另外一种是政府委托第三方公司设立信息平台，以中心数据库形式经营数据业务，集中数据库依赖停车场提供数据，但在数据所有权和数据收益存在利益冲突，因此导致数据准确性差且面临泄露风险。

发明内容

为至少在一定程度上克服现有车位信息共享主要分为两种模式，一种是个人的分散管理，这种模式车位信息得不到监管且停车人隐私无法保护，另外一种是政府委托公司设立信息平台，以中心数据库形式经营数据业务，集中数据库依赖停车场提供数据，但在数据所有权和数据收益存在利益冲突，因此导致数据准确性差且面临泄露风险的问题，本申请提供一种停车信息共享方法及共享系统。

第一方面，一种停车信息共享方法，包括：

组建区块链信息共享网络，所述区块链信息共享网络包含多个节点；

对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

设置所述节点的共识机制；

所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

进一步的，所述对所述多个节点进行身份认证和准入控制，包括：

为所述多个节点生成CA证书；

判断所述CA证书的有效性；

若有效，准许所述节点进入所述区块链信息共享网络。

进一步的，所述判断所述CA证书的有效性，包括：

在为所述多个节点生成CA证书的同时生成与每个CA证书对应的CA根证书，并将所述CA根证书预存；

在待进网节点请求进入所述区块链信息共享网络时，判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书；

若存在，则所述CA证书有效。

进一步的，所述判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书，包括：由区块链信息共享网络中已经接入的节点判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书，或者，设置管理员，由所述管理员判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书。

进一步的，所述设置所述节点的共识机制，包括：

系统采用插件方式预置至少一种共识机制；

为所有节点统一设置同一种共识机制；

通过修改系统配置为所有节点统一更换共识机制。

进一步的，所述至少一种共识机制包括PBFT、RAFT、DBFT共识机制中的一种或多种。

进一步的，所述方法还包括对区块链信息共享网络中的节点设置权限控制。

进一步的，所述权限控制为接口级权限控制。

进一步的，所述方法还包括对所述车位信息数据进行分类管理，区块链上提供共识过的数据摘要、数据有效性证明、对数据的寻址方法、数据访问授权约定；区块链下保存图片、视频和其他类型的大文件。

第二方面，一种停车信息共享系统，包括：

组建模块，用于组件区块链信息共享网络；

验证模块，用于对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

设置模块，用于设置所述节点的共识机制；

共享模块，用于所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请通过组建区块链信息共享网络，区块链信息共享网络包含多个节点；对多个节点进行身份认证和准入控制；设置节点的共识机制；多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享，保证共享数据准确、安全，并且使系统易推广。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法的流程图。

图2是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中区块链示意图。

图3是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中共识过程流程图。

图4是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中权限管理流程图。

图5是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享系统的模块图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法的流程图。

图2是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中区块链示意图。

图3是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中共识过程流程图。

图4是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享方法中权限管理流程图。

如图1、图2所示，本实施例的停车信息共享方法，包括：

S11：组建区块链信息共享网络，所述区块链信息共享网络包含多个节点；

S12：对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

S13：设置所述节点的共识机制；

S14：所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

区块链技术(Blockchain technology)，是一种分布式数据库基础架构和算法模式，按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，由点对点传输、共识算法、加密算法和智能合约等计算机技术结合在一起的新型互联网技术。利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。通过时间戳和共识机制是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

由于停车场产权管理权分散，现有的模式是政府需要委托第三方建立信息平台，信息平台需要依赖各停车场提供信息，信息的准确性和可靠性依赖第三方能力。停车场与第三方平台存在利益分歧。包括信息平台的成本与数据资产的收益。此外，集中式信息管理面临隐私泄露和数据安全问题。

因此，通过组建区块链信息共享网络，所述区块链信息共享网络包含多个节点，多个节点包括停车场、停车管理公司、公安部门、交通部门、税务部门、政府机构、服务商，停车场需上传用户所在停车场发生的交易支付信息，主要包括车辆特征、用户信息、停车交费信息及厂库基本从信息等。停车管理公司上传停车信息，停车起始时间，支付情况，身份特征值，车辆特征值。公安部门查看区块链上停车数据，主要用来鉴别车辆和用户相关的数据真伪等。交通部门查看区块链上停车数据，主要基于数据用来分析车辆分布状态等。税务部门查看交易的支付信息，提供电子发票服务。服务商提供各种停车及其他方面增值服务，包括车位预定、错峰停车、车位共享等停车增值服务，驾驶人可通过停车服务公司同步自己的停车记录，获得电子发票，享受增值服务。

各个节点分工协作，使区块链信息共享网络具有去中心化、公开透明和不可篡改的特性，从而使信息由集中式管理转换为分布式管理，可以有效解决隐私泄露和数据安全问题，并且保证数据真实与准确性。

作为本发明可选的一种实现方式，所述对所述多个节点进行身份认证和准入控制，包括：

为所述多个节点生成CA证书；

判断所述CA证书的有效性；

若有效，准许所述节点进入所述区块链信息共享网络。

作为本发明可选的一种实现方式，所述判断所述CA证书的有效性，包括：

在为所述多个节点生成CA证书的同时生成与每个CA证书对应的CA根证书，并将所述CA根证书预存；

在待进网节点请求进入所述区块链信息共享网络时，判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书；

若存在，则所述CA证书有效。

作为本发明可选的一种实现方式，所述判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书，包括：由区块链信息共享网络中已经接入的节点判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书，或者，设置管理员，由所述管理员判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书。

认证中心CA(Certificate Authority)为第三方的可信任机构，第三方的可信任机构把机构的公钥和机构的其他标识信息绑定在一起，用于在网络上验证用户的身份区块链信息共享网络上所有节点都设定CA证书，待进网节点进入区块链信息共享网络时验证颁发的CA机构证书有效性从而判断节点是否准入，CA证书和CA根证书生成可以由管理员生成，管理员生成CA根证书并把CA根证书公钥提供给所有节点使用，采用PKI(Public KeyInfrastructure：公钥基础设施)体系，保证数据安全。CA证书包含的节点信息在节点发生异常时也可作为追溯的依据。

避免了未经授权的恶意节点接入，以更好的保护信息安全。准入控制的信息除了CA证书还可以为节点IP，节点标识等。共享内容相同的节点可以使用同一机构下所有节点使用同一CA机构证书，从而方便信息共享。

作为本发明可选的一种实现方式，所述设置所述节点的共识机制，包括：

系统采用插件方式预置至少一种共识机制；

为所有节点统一设置同一种共识机制；

通过修改系统配置为所有节点统一更换共识机制。

作为本发明可选的一种实现方式，所述至少一种共识机制包括PBFT(PracticalByzantine Fault Tolerance)、RAFT(Resource Aggregation for Fault Tolerance)、DBFT(delegated Byzantine Fault Tolerance)共识机制中的一种或多种。

采用插件方式预置至少一种共识机制，方便统一更换共识机制。例如选取PBFT拜占庭容错共识机制，可实现快速出块，具备高一致性、高可用性，抗欺诈能力较强。并行PBFT共识机制让所有的节点在每个阶段的计算都是并行进行的，无论是议长节点还是投票节点，一个节点在运算验证一批交易的过程中，其他所有节点也在同步运算和给出投票，不需要互相等待。

共识过程就是区块链信息共享网络对一批交易进行确认，并达到全网一致的过程。共识过程流程如图3所示：

S31：选举领导：通过算法推选出一个领导，有别于其他基于投票选举领导的算法，通过算法选出合适的领导具有更高的效率。

算法例如为(h+v)％N算法，节点的角色不是固定不变的，随着时间迁移节点角色也会进行变迁。假设一共有N个节点，对节点从0,1,2...N-1进行编号，每个节点对应一个唯一的Idx(i)，h是区块链当前块高度，v是当前视图，一个节点的角色判断通过公式(h+v)％N的结果决定。需要说明的是，(h+v)％N算法属于现有技术，这里不详细介绍。

S32：打包验证交易：选举出的领导节点，将会一批交易进行打包验证，组成一个区块，区块的产生也就由领导节点负责。

S33：签名投票：随从节点对领导节点发送来的区块，进行每一笔交易确认验证，全部通过之后发送对该块的一个投票签名。

S34：落盘投票：所有节点在收到2/3以上节点的签名投票之后，广播落盘投票。

S35：落盘提交：所有节点在收到2/3以上节点落盘投票之后，把该块进行落盘存储。

每个节点具有可访问的IP地址，能对外提供交易服务。部分或全部节点可以设置参与共识算法的共识节点，成为区块链信息共享网络上的记账者；也可为观察节点，只同步数据，不参与共识。例如，政府机构、经选定停车管理公司为共识节点，其他用户为观察节点。

作为本发明可选的一种实现方式，所述方法还包括对区块链信息共享网络中的节点设置权限控制。

作为本发明可选的一种实现方式，所述权限控制为接口级权限控制。

接口级的权限控制，可以定义某一个帐号是否可以部署合约，是否能调用某一个合约的某个接口，结合智能合约内部图灵完备的逻辑，可以实现全方位的角色和权限控制。权限控制分为系统级权限模型和接口权限模型两种：

系统级权限模型：一个角色是否能部署新合约，是否能发起对已有合约的调用，属于系统权限模型。在该角色发起请求后和部署合约或调用合约之前，系统进行判断和控制，拒绝越权的操作。

接口权限模型：作为支持智能合约的区块链平台，平台的诸多功能都是通过智能合约实现的，包括系统配置、权限配置、业务交易等、接口权限模型实现了针对智能合约接口级别的权限控制。当一个新的合约部署生效后，管理员可赋予某个角色调用该合约部分或全部接口的权限。如一个做为会计角色的交易员可以调用某个合约的查询、对账接口，另一个做为实时交易角色的交易员可以调用某个商业合约的消费、转账接口。

因此使用接口权限模型更有利于区块链信息共享网络上个节点信息交互。

智能合约例如为TransactionFilterChain交易链合约需要首次进行部署系统代理合约，权限管理的流程如图4所示。

S41：权限控制判断；

S42：智能合约维护数据；

S43：访问智能合约表查询该交易发起方是否有对应的权限；

S44：如果具有权限，执行交易；如果不具备，则抛出异常提示。

系统把TransactionFilterChain交易链合约地址记录在系统路由表中，作为权限控制判断的入口，后续整个系统内权限相关的增删改查也将通过智能合约进行维护。所有权限内容记录在区块链上，交易请求发起后，系统将访问智能合约表查询该交易发起方是否有对应的权限。如果具有权限，执行交易；如果不具备，则抛出异常提示。

权限控制包括限制权限行为，例如，限制权限行为一为能否部署合约，只有通过审核的合约才能发布到链上及供后续执行；限制权限行为二为能否调用合约，只有具有特定权限的账号才能通过对合约接口的调用来实现特定功能的系统控制及业务交易。

区块链上的数据读取和写入均有智能合约控制，智能合约可划分为业务合约及系统合约两种类型。业务合约功能主要完成基于区块链环境之上的所有业务规则以及数据的记录；系统合约功能主要用于完成节点的控制等操作。系统合约的修改须由区块链所有节点许可才能生效，因此可以保证数据不被篡改。例如，停车支付数据通过与第三方支付接口直接上传至区块链，防止支付数据被篡改。

作为本发明可选的一种实现方式，所述方法还包括对所述车位信息数据进行分类管理，区块链上提供共识过的数据摘要、数据有效性证明、对数据的寻址方法、数据访问授权约定；区块链下保存图片、视频和其他类型的大文件。

车位信息数据可以分为两类，第一类数据为停车的基础数据，包括用户的车辆信息、停车场信息、用户支付的交易订单信息，支付信息，驾驶人和身份信息等关键特征值，基础数据经加密后上传区块链上。第二类数据为明细数据，包括信息采集设备的图片，视频等大文件，明细数据在区块链下保存，区块链上提供共识过的数据摘要、数据有效性证明、对数据的寻址方法、数据访问授权约定等，供CA机构之间在必要时通过数据下载协议获取可信的数据。通过在区块链下保存图片、视频、其他类型的大文件，并将其摘要发送到区块链上获得有效性证明，可以同时解决数据容量和敏感性的问题，例如，停车场只能看见自己停车数据，其他停车场的数据只能查看摘要不能获取全部明细数据，从而有利于进行用户隐私保护。

通过组建区块链信息共享网络，由区块链信息共享网络每个节点分布式存储数据，不需设立中心化的硬件或管理机构，避免数据所有权和数据收益存在利益冲突。由于各个节点分布式存储数据，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链是由所有具有维护功能的节点共同维护的，任何节点都可以通过公开的接口查询区块链数据，使整个区块链上信息高度透明，并且，信息一旦经过验证并记录至区块链，将会永久的存储起来，无法修改，保证数据真实性。

本实施例中，通过组建区块链信息共享网络，区块链信息共享网络包含多个节点；对多个节点进行身份认证和准入控制；设置节点的共识机制；多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享，保证共享数据准确、安全，并且使系统易推广。

图5是本申请一个实施例提供的一种停车信息共享系统的模块图。

如图5所示，本实施例的停车信息共享系统，包括：

组建模块51，用于组件区块链信息共享网络；

验证模块52，用于对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

设置模块53，用于设置所述节点的共识机制；

共享模块54，用于所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

组建模块51、验证模块52、设置模块53、共享模块54依次连接，从而实现通过区块链共享停车数据，保证共享数据准确、安全，并且保护用户隐私。

本实施例中，通过组建模块、验证模块、设置模块、共享模块依次连接，从而实现通过区块链共享停车数据，保证共享数据准确、安全，并且保护用户隐私。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种停车信息共享方法，其特征在于，包括：

组建区块链信息共享网络，所述区块链信息共享网络包含多个节点，所述多个节点包括停车场、停车管理公司、公安部门、交通部门、税务部门、政府机构、服务商和驾驶人，停车场需上传用户所在停车场发生的交易支付信息，包括车辆特征、用户信息、停车交费信息及停车场基本信息，停车管理公司上传停车信息包括停车起始时间、支付情况、身份特征值和车辆特征值，公安部门查看区块链上停车数据，用来鉴别车辆和用户相关的数据真伪，交通部门查看区块链上停车数据，基于停车数据分析车辆分布状态，税务部门查看交易的支付信息，提供电子发票服务，服务商提供多种停车的增值服务，包括车位预定、错峰停车和车位共享，驾驶人通过停车服务公司同步自己的停车记录，获得电子发票，享受增值服务；

对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

设置所述节点的共识机制；

所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

2.根据权利要求1所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述对所述多个节点进行身份认证和准入控制，包括：

为所述多个节点生成CA证书；

判断所述CA证书的有效性；

若有效，准许所述节点进入所述区块链信息共享网络。

3.根据权利要求2所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述判断所述CA证书的有效性，包括：

在为所述多个节点生成CA证书的同时生成与每个CA证书对应的CA根证书，并将所述CA根证书预存；

在待进网节点请求进入所述区块链信息共享网络时，判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书；

若存在，则所述CA证书有效。

4.根据权利要求3所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述判断所述待进网节点的CA证书是否存在对应的CA根证书，包括：由区块链信息共享网络中已经接入的节点判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书，或者，设置管理员，由所述管理员判断所述待进网节点所持CA证书是否存在对应的CA根证书。

5.根据权利要求1所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述设置所述节点的共识机制，包括：

系统采用插件方式预置至少一种共识机制；

为所有节点统一设置同一种共识机制；

通过修改系统配置为所有节点统一更换共识机制。

6.根据权利要求5所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述至少一种共识机制包括PBFT、RAFT、DBFT共识机制中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的停车信息共享方法，其特征在于，还包括对区块链信息共享网络中的节点设置权限控制。

8.根据权利要求7所述的停车信息共享方法，其特征在于，所述权限控制为接口级权限控制。

9.根据权利要求1所述的停车信息共享方法，其特征在于，还包括对所述车位信息数据进行分类管理，区块链上提供共识过的数据摘要、数据有效性证明、对数据的寻址方法和数据访问授权约定；区块链下保存图片、视频和其他类型的大文件。

10.一种停车信息共享系统，其特征在于，包括：

组建模块，用于组建区块链信息共享网络，所述区块链信息共享网络包含多个节点，所述多个节点包括停车场、停车管理公司、公安部门、交通部门、税务部门、政府机构、服务商和驾驶人，停车场需上传用户所在停车场发生的交易支付信息，包括车辆特征、用户信息、停车交费信息及停车场基本信息，停车管理公司上传停车信息包括停车起始时间、支付情况、身份特征值和车辆特征值，公安部门查看区块链上停车数据，用来鉴别车辆和用户相关的数据真伪，交通部门查看区块链上停车数据，基于停车数据分析车辆分布状态，税务部门查看交易的支付信息，提供电子发票服务，服务商提供多种停车的增值服务，包括车位预定、错峰停车和车位共享，驾驶人通过停车服务公司同步自己的停车记录，获得电子发票，享受增值服务；

验证模块，用于对所述多个节点进行身份认证和准入控制；

设置模块，用于设置所述节点的共识机制；

共享模块，用于所述多个节点上传车位信息数据进行车位信息共享。

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