CN113660632B - 一种基于区块链的v2x身份管理方法及管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的V2X身份管理方法及管理系统,包括客户端和身份管理端,客户端分别生成用于身份注册的第一请求信息,用于身份认证的第二请求信息和用于身份撤销的第三请求信息,身份管理端则分别设置有身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块,客户端生成的各种请求信息被分别发送到相应的处理模块实现对对应的功能操作;本发明将维护注册、认证和撤销三条联盟链,分别处理V2X系统身份注册、认证和撤销业务。因此,不同业务可并行处理,提高系统身份管理效率;同时,底层基于区块链技术,可保证业务数据的安全和跨业务的数据交互,提升安全性和可用性。
Description
技术领域
本发明涉及V2X身份管理技术领域,具体涉及一种基于区块链的V2X身份管理方法及管理系统。
背景技术
随着智能化网联化的发展,交通车辆逐步具备计算和通信能力,促进交通系统的智能一体化。特别地,V2X通信技术快速发展,进一步强化了车辆与其他实体(如其他车辆、路侧单元RSU、行人等)进行通信的能力。交通系统的智能化趋势不仅使得车辆加入到万物互联版图中来,也使得交通系统更加高效和安全。
当前V2X通信系统的身份管理与认证大都采用基于证书的PKI模型进行身份验证和完整性保护。平台和终端始终信任第三方证书授权中心。将V2X通信节点的身份信息和认证交互数据存储于数据库中。这种传统的集中式身份管理方法具有较弱的安全性和隐私性能。此外,现有身份管理与认证机制并未考虑V2X通信中存在的分布式网络架构和要求,在对通信节点进行身份验证和授权时提供的可用性不高,导致延时长。
发明内容
针对现有技术中存在的安全性及可靠性差的缺陷,本发明公开了一种基于区块链的V2X身份管理方法及管理系统,采用本发明不但能够提高身份管理的安全性,同时还能够提高身份管理的效率。
本发明通过以下技术方案实现上述目的:
一种基于区块链的V2X身份管理方法,包括:
基于真实身份信息和身份凭证分别生成用于身份注册的第一请求信息、用于身份认证的第二请求信息和用于身份撤销的第三请求信息,并将第一请求信息、第二请求信息和第三请求信息分别发送到相应处理单元;
响应于第一请求信息,对身份注册请求方的身份信息进行审查,若审查通过则根据真实身份信息和身份凭证生成唯一的标识符ID,并将其返还给注册请求者,同时保存身份注册请求方的身份凭证,并将上述交易信息保存于注册区块链中;
响应于第二请求信息,调取认证请求方保存于注册区块链中的身份凭证,将该身份凭证进行加密和哈希运算得到相应的计算值,并将该计算值与认证请求方的标识符ID比对,若比对通过再校验认证请求签名,若验证通过则允许身份认证请求者发起网络访问;
响应于第三请求信息,将身份撤销请求方的注册信息注销,同时并将身份撤销请求方的身份信息保存在撤销区块链中。
优选的,第一请求信息包括身份注册请求、真实身份信息和身份凭证。
优选的,身份注册包括:
接收第一请求信息,并从第一请求信息中提取身份注册请求方的真实身份信息和身份凭证;
验证真实身份信息的真伪,若为真则基于身份凭证生成并返还唯一的标识符ID。
优选的,标识符ID的生成包括:
解析第一请求信息,并获取身份注册请求方的身份凭证;
对身份凭证进行加密,再对加密后的身份凭证进行哈希运算得到哈希值,哈希值与平台参数绑定形成标识符ID。
优选的,身份认证包括:
接收第二请求信息,并验证第二请求信息的合法性;
解析第二请求信息,并从第二请求信息中提取认证请求方的标识符ID,进而提取身份凭证存储地址;
根据认证请求方的标识符ID解析撤销区块链,若标识符ID不在撤销区块链中,则进行下一步认证,否则终止所有程序;
根据身份凭证存储地址调取保存于注册区块链中的身份凭证,利用区块链平台公钥对该身份凭证加密后进行哈希运算,得到相应的计算值;
将计算值与认证请求方的标识符ID的前半字节进行对比匹配,若匹配成功则请求方身份合法;
校验身份认证请求中的签名,验证请求的权限和合法性,若签名认证通过,则允许发起网络访问,否则终止程序。
优选的,身份撤销还包括响应于关于某无效账户或恶意账户的身份信息注销指令,将用户注册信息注销并将其身份信息保存于撤销区块链中。
一种基于区块链V2X的身份管理系统,包括客户端和身份管理模块,
所述客户端,基于真实身份信息生成用于身份注册的第一请求信息,用于身份认证的第二请求信息和用于身份撤销的第三请求信息,并将第一请求信息、第二请求信息和第三请求信息分别发送到相应处理单元;
身份管理端,包括相互独立并通信相连的身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块,所述身份注册模块响应于第一请求信息,对注册请求者的真实身份信息进行审查,若审查通过则根据真实身份信息生成唯一的标示符,并将其返还给注册请求者,同时保存注册请求者的身份凭证;
身份认证模块响应于第二请求信息,将身份请求者的身份凭证与保存的身份凭证进行比对,如比对通过则身份认证请求通过,允许身份认证请求者发起网络访问;
身份撤销模块响应于第三请求信息,将身份撤销请求方的注册信息注销,同时保存身份撤销请求方的身份信息。
优选的,客户端包括用于生成各种请求信息的请求生成模块、用于保存身份凭证的存储模块和用于实现网络交互的通信模块。
优选的,身份注册模块包括生成标识符的标识符生成单元、对注册请求方的身份进行验证的校验单元和保存注册请求方身份凭证的数据存储单元。
优选的,身份撤销模块包括用于存储业务平台反馈的恶意节点名单和失效节点的存储单元和用于对撤销请求进行校验的操作单元。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明包括客户端和身份管理端,客户端分别生成用于身份注册的第一请求信息,用于身份认证的第二请求信息和用于身份撤销的第三请求信息,身份管理端则分别设置有身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块,客户端生成的各种请求信息被分别发送到相应的处理模块实现对对应的功能操作;
本发明通过分别设置身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块的方式将注册、认证和撤销分别设置于三个单独的账本,与现有技术中将所有业务全部集中于一个主账本的方式相比,本发明各个业务分开处理,且互不干涉,大大提高了业务处理的有序性,从而提高设备的处理效率;
同时由于不同的业务分别位于不同的业务链上,因此不同的业务可以在三个业务链上并行处理,与现有技术相比,其可以同时处理多种业务,进一步提高了系统的工作效率;
本发明与现有技术相比,各个业务分别位于不同的业务链上,因此相关数据相对分散,其能够有效提高系统的抗干扰能力,从而提高整套系统的安全性和可靠性。
2、本发明通过区块链实现身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块的相互通信连接,支持不同业务板块之间的相互查询和操作,满足了不同业务相互并行的要求,提高了工作效率;同时由于拆分,每个模块的业务链用于区块链维护和管理的节点更少,能够有效节约系统消耗,且每个业务链均可自行填加节点,能够有效提高V2X身份管理系统的可扩展性。
3、本发明还将通过自动检索功能筛选出无效或恶意账户,并对上述账户进行注销,通过上述手段实现对系统中存放的账户信息进行定时或不定时维护,以消除系统中的无效沉淀数据,避免其占用大量的资源,从而提高整套系统的使用效率;同时通过上述手段能够大大提高系统的可维护性,降低工作人员的工作强度。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明身份注册流程图;
图3为本发明身份认证流程图;
附图标记:1、客户端,2、身份管理模块,11、请求生成模块,12、存储模块,13、通信模块,21、身份注册模块,22、身份认证模块,23、身份撤销模块,211、标识符生成单元,212、校验单元,213、数据存储单元,231、存储单元,232、操作单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施方式1
本实施方式作为本发明的一较佳实施方式,如图1所示,其公开了一种基于区块链V2X的身份管理系统,包括客户端1和身份管理模块2;
所述客户端1,包括用于生成各种请求信息的请求生成模块11、用于保存身份凭证的存储模块12和用于实现网络交互的通信模块13,所述请求生成模块11用于生成分别用于身份注册、身份认证和身份撤销的第一请求信息、第二请求信息和第三请求信息,并通过通信模块13将上述请求信息分别发送给相应的处理模块;
身份管理模块2,包括相互独立并通过区块链实现相互通信的身份注册模块21、身份认证模块22和身份撤销模块23,所述身份注册模块21包括生成标识符的标识符生成单元211、对注册请求方的身份进行验证的校验单元212和保存注册请求方身份凭证的数据存储单元213;其中校验单212元接收身份注册请求,对注册请求者的真实身份信息进行审查,若审查通过则标识符生成单元211根据真实身份信息生成唯一的标示符,并将其返还给注册请求者,同时将注册请求者的身份凭证保存于数据存储单元213中;
身份认证模块22响应于第二请求信息,将身份请求者的身份凭证与保存的身份凭证进行比对,如比对通过则身份认证请求通过,允许身份认证请求者发起网络访问;
身份撤销模块23包括用于存储业务平台反馈的恶意节点名单和失效节点的存储单元231和用于对撤销请求进行校验的操作单元232。
实施方式2
本实施方式作为本发明的基本实施方式,如图2到图3所示,其公开了一种基于区块链的V2X身份管理方法,其包括身份注册、身份认证和身份撤销;
其中所述身份注册包括以下步骤:
S1、客户端中的请求生成模块基于真实身份信息和身份凭证生成用于身份注册的第一请求信息,并通过通信模块将第一请求信息发送给身份注册模块;所述第一请求信息包括身份注册请求、真实身份信息和身份凭证;
S2、身份注册模块接收第一请求信息,解析第一请求信息,并从第一请求信息中提取身份注册请求方的真实身份信息和身份凭证;
S3、工作人员验证真实身份信息的真伪,若为真调取获得的身份凭证;
S4、根据实际需要选取相应的加密方法(如椭圆曲线加密)对步骤S3中的身份凭证进行加密运算,再对加密后的身份凭证进行哈希运算得到哈希值,最后哈希值与身份注册模块中预存的平台参数绑定形成标识符ID,并将标识符ID返还给身份注册请求者;
S5、将步骤S3和步骤S4中的身份凭证保存于注册区块链中,同时将步骤S2到S4中的交易信息一并保存到注册区块链中。
所述身份验证包括以下步骤:
S1、客户端中的请求生成模块基于接收到的标识符ID生成用于身份验证的第二请求信息;
S2、身份认证模块接收客户端发送的第二请求信息,解析第二请求信息,并从第二请求信息中提取认证请求方的标识符ID,进而提取身份凭证的存储地址;
S3、根据步骤S2中的请求方标识符ID解析撤销区块链,若标识符ID不在撤销区块链中,则进行下一步认证,否则终止所有程序;
S4、根据步骤S2中提取的存储地址从注册区块链中调取保存的身份凭证,利用区块链平台公钥对该身份凭证加密后进行哈希运算,得到相应的计算值;
S5、将步骤S4中计算得到的计算值与步骤S3中请求方的标识符ID的前半字节进行对比匹配,若匹配成功则请求方身份合法;
S6、校验身份认证请求中的签名,若签名认证通过,则允许发起网络访问,否则终止程序。
所述身份撤销包括以下步骤:
S1、客户端中的请求生成模块基于标识符ID生成用于身份撤销的第三请求信息,并将其发送到身份撤销模块;
S2、身份撤销模块接收第三请求信息,并验证第三请求信息中签名的真伪,若验证通过则根据身份撤销请求方的注册信息进行注销;
S3、将已撤销节点的身份凭证和对应的撤销记录写入到撤销区块链中。
所述身份插销还包括以下步骤:
S1、系统检索其保存的所有账户信息,并根据预置规则筛选无效账户或恶意账户;
S2、根据无效账户或恶意账户的身份信息生成相应的注销指令,身份撤销模块接收该信息后将相应的注册信息注销,并将相应的身份凭证和对应的撤销记录写入到撤销区块链中。
本发明通过分别设置身份注册模块、身份认证模块和身份撤销模块的方式将注册、认证和撤销分别设置于三个单独的账本,与现有技术中将所有业务全部集中于一个主账本的方式相比,本发明中各个业务分开处理,且互不干涉,无需频繁的在不同操作之间进行切换,从而大大提高了业务处理的有序性,提高设备的处理效率;
同时由于不同的业务分别位于不同的业务链上,因此不同的业务可以在三个业务链上并行处理,与现有技术相比,其可以同时处理多种业务,进一步提高了系统的工作效率;
本发明与现有技术相比,各个业务分别位于不同的业务链上,因此相关数据相对分散,其能够有效提高系统的抗干扰能力,从而提高整套系统的安全性和可靠性。
Claims (5)
1.一种基于区块链的V2X身份管理方法,其特征在于,包括:
基于真实身份信息和身份凭证分别生成用于身份注册的第一请求信息、用于身份认证的第二请求信息和用于身份撤销的第三请求信息,并将第一请求信息、第二请求信息和第三请求信息分别发送到相应处理单元;
响应于第一请求信息,对身份注册请求方的身份信息进行审查,若审查通过则根据真实身份信息和身份凭证生成唯一的标识符ID,并将其返还给注册请求者,同时保存身份注册请求方的身份凭证,并将上述交易信息保存于注册区块链中;
响应于第二请求信息,调取认证请求方保存于注册区块链中的身份凭证,将该身份凭证进行加密和哈希运算得到相应的计算值,并将该计算值与认证请求方的标识符ID比对,若比对通过再校验认证请求签名,若验证通过则允许身份认证请求者发起网络访问;
响应于第三请求信息,将身份撤销请求方的注册信息注销,同时将身份撤销请求方的身份信息保存在撤销区块链中;
其中,所述身份认证包括:
接收第二请求信息,并验证第二请求信息的合法性;
解析第二请求信息,并从第二请求信息中提取认证请求方的标识符ID,进而提取身份凭证存储地址;
根据认证请求方的标识符ID解析撤销区块链,若标识符ID不在撤销区块链中,则进行下一步认证,否则终止所有程序;
根据身份凭证存储地址调取保存于注册区块链中的身份凭证,利用区块链平台公钥对该身份凭证加密后进行哈希运算,得到相应的计算值;
将计算值与认证请求方的标识符ID的前半字节进行对比匹配,若匹配成功则请求方身份合法;
校验身份认证请求中的签名,验证请求的权限和合法性,若签名认证通过,则允许发起网络访问,否则终止程序。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的V2X身份管理方法,其特征在于:
所述第一请求信息包括身份注册请求、真实身份信息和身份凭证。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的V2X身份管理方法,其特征在于,所述身份注册包括:
接收第一请求信息,并从第一请求信息中提取身份注册请求方的真实身份信息和身份凭证;
验证真实身份信息的真伪,若为真则基于身份凭证生成并返还唯一的标识符ID。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的V2X身份管理方法,其特征在于,所述标识符ID的生成包括:
解析第一请求信息,并获取身份注册请求方的身份凭证;
对身份凭证进行加密,再对加密后的身份凭证进行哈希运算得到哈希值,哈希值与平台参数绑定形成标识符ID。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的V2X身份管理方法,其特征在于:
身份撤销还包括响应于关于某无效账户或恶意账户的身份信息注销指令,将用户注册信息注销并将其身份信息保存于撤销区块链中。
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