CN113992705A - 基于区块链的车联网系统构建方法、装置、设备和介质 - Google Patents

基于区块链的车联网系统构建方法、装置、设备和介质 Download PDF

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CN113992705A CN202111248356.3A CN202111248356A CN113992705A CN 113992705 A CN113992705 A CN 113992705A CN 202111248356 A CN202111248356 A CN 202111248356A CN 113992705 A CN113992705 A CN 113992705A
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Abstract

本发明涉及一种基于区块链的车联网系统构建方法、装置、设备和介质。所述方法包括：以多个终端设备作为节点，建立区块链网络；在区块链网络上部署智能合约；区块链网络接收车辆的注册请求，并通过智能合约验证注册请求的有效性，根据验证的结果判断车辆是否合规；若判断车辆合规，则中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将代号和配置证书发送给合规的车辆。本申请的车联网系统构建方法基于区块链构建了车联网系统，通信能力更强、鲁棒性更强，通过区块链的引入解决了传统车联网中心化的问题，区块链的去中心化模式克服了传统车联网的中心化模式导致的数据容易被篡改或窃取的缺陷，数据安全性更好。

Description

基于区块链的车联网系统构建方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明涉及区块链领域，特别是涉及基于区块链的车联网系统构建方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
车联网是一种极为重要的物联网，且未来发展前景广阔。车联网技术主要的应用目的是减少交通事故的发生。在车联网系统中，车辆上的车载设备(On-Board Unit，OBU)监控车辆的位置及行驶信息，并向周围车辆广播这些信息，同时该车辆上的OBU还接收其他车辆的OBU发送的信息；该车辆上的OBU将分析本车辆及其他车辆的行驶信息，并将可能的交通威胁及时通知给驾驶员。传统车联网通信能力较弱、鲁棒性不强，其网络很容易被网络攻击所破坏，导致通信数据被篡改或窃取等，对信息安全造成威胁，同时车联网的中心化模式使数据中心被黑客侵入的风险增大，这些都会对车联网系统安全造成严重的隐患。如何构建一种更加安全的车联网系统是亟待解决的技术问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统车联网通信能力较弱、鲁棒性不强，其网络很容易被网络攻击所破坏，导致通信数据被破坏，对信息安全造成威胁，同时车联网的中心化模式使数据中心被黑客侵入的风险增大，对车联网系统安全造成严重隐患的问题，提供一种基于区块链的车联网系统构建方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种基于区块链的车联网系统构建方法，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
所述基于区块链的车联网系统构建方法，包括：
多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中。
在其中一个实施例中，所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中，包括：所述中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将所述区块写入所述区块链网络中，并更新所述区块链网络中所有的区块链节点的数据备份。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：若判断所述车辆不合规，则所述区块链网络将不合规的车辆的身份信息记录到所述区块链网络中。
在其中一个实施例中，所述多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络，包括：
响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将所述第一终端设备确定为所述区块链中的节点；
所述第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，所述区块链加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息；
所述第一终端设备对所述验证信息进行检验，如果检验通过，则将所述第二终端设备确定为所述区块链网络中的节点。
在其中一个实施例中，所述节点在所述区块链网络上部署智能合约，包括：
所述区块链综合服务平台接收智能合约部署申请；所述智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，所述配置信息至少包括副本下载地址；
所述区块链综合服务平台基于所述区块链标记确定对象区块链；
所述区块链综合服务平台向所述对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点存储所述对象合约的合约信息；
所述区块链综合服务平台向各个所述区块链节点发送针对所述对象合约的安装运行指令，以使各个所述区块链节点基于所存储的所述对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，并安装和运行所述合约副本；所述合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至所述对象区块链中的各个区块链节点。
在其中一个实施例中，所述通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规，包括：
所述区块链网络向所述车辆发送合规性验证请求；
所述区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息；
所述区块链网络通过所述智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
一种基于区块链的车联网系统构建装置，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
所述基于区块链的车联网系统构建装置，包括：
多个终端设备，用于以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台，用于在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络，用于所述区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
中继服务器网络，用于若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述所述基于区块链的车联网系统构建方法的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述所述基于区块链的车联网系统构建方法的步骤。
上述基于区块链的车联网系统构建方法、装置、计算机设备和存储介质，基于区块链构建了车联网系统，建立区块链的步骤简便快捷，能够迅速建立起区块链网络，通信能力更强、鲁棒性更强，通过区块链的引入解决了传统车联网中心化的问题，区块链的去中心化模式克服了传统车联网的中心化模式导致的数据容易被篡改或窃取的缺陷，数据安全性更好。
附图说明
图1为一个实施例中提供的基于区块链的车联网系统的结构示意图；
图2为一个实施例中提供的基于区块链的车联网系统的构建方法流程图；
图3为图2所示实施例中步骤S10的流程图；
图4为图2所示实施例中步骤S20的流程图；
图5为图2所示实施例中步骤S40的流程图；
图6为一个实施方式中基于区块链的车联网系统构建装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的结构框图；
图8为一个实施例中存储有计算机可读指令的存储介质的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。还应理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在文本中在一些本申请实施例中用来描述各种元素，但是这些元素不应该受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分各种元素。
区块链从本质上来讲，是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。将车联网采集的信息上链到区块链，形成一个去中心化、分布式存储的大数据共享平台，这些数据在得到车主的授权后，被应用于智能交通、保险、汽车售后市场等领域，可以实现由车主提供数据，并获得反馈的数据价值。
参考图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于区块链的车联网系统，包括：
区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个车辆上设置有一个车载单元；车载单元与路侧节点通信连接；路侧节点分别与车载单元以及中继服务器网络通信连接；中继服务器网络与区块链网络通信连接。
车辆通过车载单元与路侧节点进行信息交互；
车载单元是安装在车辆上的终端设备，用于将车辆的标识信息，以及车辆周围的环境、车辆速度和车辆位置等信息，发送至路侧节点，还用于接收路侧节点的信息；
路侧节点设置于目标区域的路边，用于与车载单元实时通信，以及用于接收车载单元发送的信息，并通过有线或无线的方式上传到中继服务器网络；路侧节点也可以称为路侧单元或路侧终端。与车载单元实时通信，并且通过广播方式向路过车辆推送区域性的交通服务信息，如天气状况、实时路况、突发事件等。
中继服务器网络由多个服务器组成，例如可以包括CA服务器和数据存储服务器等，计算能力、存储能力强大。CA即Certnfncatnon Authornty，证书颁发机构。由中继服务器网络进行数据处理，且所有存储在中继服务器网络的数据均是经过加密的。中继服务器网络中的CA服务器用于产生加密所需要的一些参数。数据存储服务器用于存储数据。车联网系统中使用的各种消息证书由CA服务器按一定的流程签发。在车联网系统中，车辆用于签发其所播放消息的证书称为消息证书。车辆所拥有的各项权利通常保存在消息证书中。消息证书一般随签发的消息一起发送给接收者，以便消息接收者能够验证收到的消息。消息证书包含用于验证消息签名的公钥和发送者的权利描述。在车联网系统中，所有车辆都拥有普通消息证书，该普通消息证书所描述的通行优先权最低。除了普通消息证书，那些拥有较高通行优先权的特种车辆还拥有描述其较高通行优先权的特种消息证书。在这种情况下，该特种车辆所拥有的权利是其所有消息证书所描述的权利的总和。
区块链网络用于存储中继服务器网络中上传的所有数据的哈希散列值，可以保证数据不被篡改，同时大大节约区块链网络的存储资源。
其中，区块链网络包括若干个区块链节点和智能合约；
每个区块链节点属于区块链网络中的参与节点，每个区块链节点都要参与共识，且每个区块链节点均存储有哈希散列值数据的备份，共同维护区块链网络中的数据交互的正确性；
智能合约是区块链中不可被随意篡改的数据自动化执行一些预先设定好的规则和条款。可以将车辆子身份联合规则、车辆子身份动态变化规则和车辆的标识信息的记录规则等预先写入智能合约中，由于智能合约完全是代码定义的，一旦满足触发条件，智能合约就会自动执行，无需人工干预，因此智能合约不仅节约了交易成本，而且提高了准确率和效率。
参考图2所示，本发明的一个实施例提供了一种基于区块链的车联网系统的构建方法，包括以下步骤：
S10、多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络。
此处的终端设备是指安装有比特币用户端软件以参与对等网络的电子设备，可以用于作为区块链中的节点。此处的终端设备例如可以为个人计算机、平板电脑和智能手机等电子设备。例如，每一个安装有比特币客户端软件并连接到比特币区块链的电子设备就是比特币区块链的一个有效节点。
参考图3所示，上述步骤S10具体包括：
S101、响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将第一终端设备确定为区块链中的节点。
第一终端设备可以接收用户输入的区块链网络建立操作，并响应于上述的建立操作生成区块链。第一终端设备称为该区块链中的节点。
在某些实施方式中，第一终端设备生成区块链之后，可以基于该区块链的地址生成相应的端口数据，其中，端口数据可以包括端口编号等数据，从而能够使其他终端设备根据端口数据查找到该区块链。
S102、第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息。
第一终端设备生成区块链之后，将区块链的端口数据广播出去，端口数据包括端口编号等数据，以使第二终端设备根据端口访问第一终端设备生成的区块链。
第二终端设备接收到端口数据之后，可以根据接收到的端口数据向第一终端设备发送区块链加入申请信息，其中，区块链加入申请信息中携带有加入区块链所需的验证信息。
在某些实施方式中，可以为第一终端设备和第二终端设备预先设定相同的端口编号，并在第一终端设备根据该端口编号生成区块链之后，在第二终端设备中输入该端口编号，使得第二终端设备访问第一终端设备生成的区块链，建立区块链。
第二终端设备向第一终端设备发送区块链加入申请信息时，还需带有加入区块链网络所需的验证信息，其中，验证信息可以包括申请时间、申请地址和密钥中的至少一种，申请时间为第二终端设备发送区块链加入申请信息的时间，申请地址为第二终端设备发送区块链加入申请信息时的地址，密钥可以进入区块链所需的密码。
S103、第一终端设备对上述验证信息进行检验；如果检验通过，则将第二终端设备确定为区块链网络中的节点；如果检验未通过，则拒绝第二终端设备加入区块链网络。
在某些实施方式中，验证信息包括密钥。
第一终端设备对验证信息进行检验的步骤包括：第一终端设备验证第二终端设备发送的区块链加入申请信息所携带的密钥是否与预设密钥相匹配，如果是相匹配的，则确定验证信息满足验证条件。如果不相匹配，则确定不满足验证条件，并结束本步骤流程。通过上述方式，可以避免不合法的终端设备误加入该区块链，提高了该区块链的保密性能。
当至少一个第二终端设备通过验证成为该区块链中的节点之后，第一终端设备可以获取区块链内节点之间的交易数据，并封装该交易数据，得到第一区块。第一终端设备链接第一区块与创世区块(第一个被最早构建的区块称为创世区块)，以增加区块链存储的信息。
区块链网络中的每个节点均存储一条相同的区块链。区块链由多个区块组成，在区块链技术中，有价值的信息以数据的形式被永久存储下来，这些用于存储数据信息的载体称为区块。区块是一种记录交易的数据结构。区块可以按时间顺序排列，每一个区块记录着它在被创建期间发生的交易信息。在生成区块链中的各个区块时，区块链所在的节点对接收到的输入信息进行验证，完成验证后，存储该输入信息，并更新其用于记录输入信息的哈希树；然后将更新时间戳更新为接收到输入信息的时间，并尝试不同的随机数。
当计算得到随机数时，可将信息对应存储，生成区块头和区块主体，得到当前区块。随后，区块链所在节点根据区块链网络中其他节点的节点标识，将新生成的区块分别发送给其所在的区块链网络中的其他节点，由其他节点对新生成的区块进行验证，并在完成验证后将新生成的区块添加至其存储的区块链中。通过实施上述方法，可以快速建立区块链网络。所有的区块链节点共同组成区块链网络，其中，每个区块链节点都是对等的，享有相同的权利和义务。
每执行一次S101-S103的步骤，即可以在建立的区块链网络中加入一个新的节点；重复执行S101-S103的步骤，可以在建立的区块链网络中不断加入新的节点，不断扩大区块链网络。
S20、区块链综合服务平台在区块链网络上部署智能合约。
区块链综合服务平台也可以简称为区块链服务平台，例如可以是区块链云服务平台或区块链服务网络等。智能合约(smart contract)是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。
参考图4所示，在某些实施方式中，区块链综合服务平台所执行的步骤S20具体包括以下步骤：
S201，区块链综合服务平台接收智能合约部署申请，智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，配置信息至少包括副本下载地址。
区块链标记是区块链网络的唯一标记，副本下载地址为资源池中的对象合约所对应的合约副本的存储地址。副本也可以称为镜像(Mirroring)，是一种文件存储形式。对象合约也可以称为目标合约或目的合约。资源池用于存储智能合约副本。
S202，区块链综合服务平台基于区块链标记确定对象区块链。
对象区块链是指与区块链标记相匹配的区块链网络，如果区块链服务系统未获取到对象区块链，可以向用户进行异常提示并且不执行后续步骤。
S203，区块链综合服务平台向对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点将对象合约的合约信息存储至本地。
其中，合约信息至少包括配置信息中的副本下载地址。区块链服务系统负责对对象区块链中所有区块链节点的对象合约的安装进行统一驱动，由区块链服务系统进行批量处理，可以快速的实现对象合约的上线，特别是在对象区块链庞大时，上线效率会大幅度提升。而区块链服务系统预先将对象合约的合约信息下发至各个区块链节点，当区块链服务系统接收到来自用户的智能合约部署请求时，不需要再次发送合约信息，可以快速的进行智能合约的部署，进一步提升对象合约的上线效率。
S204，区块链综合服务平台向各个区块链节点发送针对对象合约的安装运行指令，以使各个区块链节点基于本地所存储的对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，得到对象合约副本，并安装和运行所述对象合约副本；合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至对象区块链中的各个区块链节点。
合约安装运行指令也即指示实施安装实例化合约的操作的指令。
为了确保用户使用资源池中合约副本的合规性，区块链综合服务平台在接收到接收智能合约部署申请之后，还可以进行用户认证，以对用户进行身份识别，然后将用户认证结果与配置信息一同封装在合约信息中下发至各个区块链节点，可以确保区块链服务系统与资源池之间的安全性。
区块链节点将车辆身份注册规则、车辆子身份联合规则、车辆子身份动态变化规则和车辆的标识信息记录加入到智能合约中；区块链节点会收到来自智能合约的地址。
S30、区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息。
当车辆需要加入车联网时，车辆通过车载单元发送一个注册请求给路侧节点，并通过中继服务器网络上传至区块链网络中。
注册请求包括车辆的身份信息。车辆的身份信息例如可以包括车辆VIN码。车辆识别号码(Vehicle Identification Number,或车架号码)，简称VIN，是一组由十七个英数组成，用于汽车上的一组独一无二的号码，可以识别汽车的生产商、引擎、底盘序号及其他性能等资料。
S40、区块链网络通过智能合约验证车辆上传的注册请求的有效性，根据验证的结果判断车辆是否合规。
路侧节点接收来自车辆的注册请求，对车辆的合规性进行验证。其中，注册请求包括但不限于车辆的身份信息，车辆通过车载单元发送注册请求，被路侧节点所接收。
车辆可以通过WLAN网络或专网接入互联网。在具体实现中，车联网系统可以具有多种形式。车联网系统可以是基于区块链技术的区块链网络系统。在实际情况中，为防止非法用户接入车联网系统，需要对待接入车辆的合规性进行验证，避免非法用户接入车联网系统并对车联网系统发起攻击，以提高车联网系统的安全性。例如，若验证的结果为注册请求有效，则判定车辆合规，否则，判定车辆不合规。
参考图5所示，在一个实施方式中，步骤S40包括：
S401、区块链网络接收车辆的注册请求，并向车辆发送合规性验证请求。
车辆发送注册请求，路侧节点接收到车辆发送的注册请求，响应注册请求，并向区块链网络发送合规性验证请求。
S402、区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息。
车辆收到合规性验证请求后，向区块链网络返回合规性验证反馈消息。其中，合规性验证反馈消息包括车辆的身份信息、车辆的终端号码和车辆的属性信息。
S403、区块链网络通过智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
其中，合规性验证条件为预设的用于判断车辆是否具有合规性的条件。
在一个实施例中，合规性验证条件采用车辆的属性证书进行设置。具体地，基于车辆的身份信息、车辆的终端号码和车辆的属性信息为车辆制作属性证书，并将属性证书加密后进行保存，只有符合属性证书内容的车辆为具有合规性的用户。
接收车辆返回的合规性验证反馈消息后，判断合规性验证反馈消息中的内容是否符合预设的合规性验证条件。由于合规性验证条件采用车辆的属性证书进行设置，所以，判断合规性验证反馈消息的内容是否符合预设属性证书的内容。
S50、若不合规，则区块链网络将该不合规的车辆的身份信息记录到区块链网络中。
当不合规的车辆的身份信息被记录到区块链网络中之后，该不合规的车辆以后再发送注册请求时，将直接被拒绝。
S60、若合规，则中继服务器网络的CA服务器根据合规的车辆的身份信息为所述车辆生成代号和配置证书，并将该代号和配置证书发送给该合规的车辆。
接收到代号和配置证书的车辆即加入了车联网，加入车辆网的车辆越多，车联网的规模越大。
当合规的车辆需要上传报告信息时，CA服务器将代号、配置证书以及报告信息进行加密得到加密信息，通过路侧节点将加密信息上传至中继服务器网络中，中继服务器网络进行解密得到报告信息，并将报告信息发送至区块链。
具体地，CA服务器按照预定格式对身份信息进行散列，得到代号和配置证书，配置证书包括公钥私钥对等数据。车辆之间的信息交互也是通过代号来进行。
CA服务器所执行的将代号、配置证书以及报告信息进行加密得到加密信息的步骤，包括：
S601、设置一加密函数f(x)＝x*P*M*P-1，其中，P为任一n阶可逆方阵，P-1为矩阵P的逆矩阵，M为n阶的对角矩阵
Figure BDA0003321592400000121
ai的值为0或1,1≤i≤n，并且至少存在一个i使得ai＝0。
S602、利用加密函数f(x)对代号J、配置证书K以及报告信息L进行加密，分别得到对应加密矩阵D1、D2和D3，其中，D1＝J*P*M*P-1，D2＝K*P*M*P-1，D3＝L*P*M*P-1。
由于P、M以及P-1都是n阶矩阵，所以得到的加密矩阵D1、D2和D3也都是n阶的。
S603、对加密矩阵D1、D2和D3进行同态函数计算，得到同态函数计算后的矩阵。
该同态函数计算为三角函数计算或反三角函数计算。
首先定义函数
Figure BDA0003321592400000131
其中，g(xi)＝g(x*ai)，当ai＝1时，g(xi)＝g(x)，当ai＝0时，g(xi)＝0，1≤i≤n，由此得到
Figure BDA0003321592400000132
即该函数计算满足同态要求。
中继服务器网络进行解密得到报告信息，这一步骤是根据步骤S601～S603的逆运算。
通过S60能够进一步对车辆的身份信息进行保护，避免身份信息泄露。CA服务器中配置有多个哈希函数。根据注册请求中的车辆真实身份信息为该车辆生成代号和配置证书，例如，代号可以是唯一标识该车辆的字符串，配置证书可包括该车辆的用于后续通信的公钥私钥对等等。该代号和车辆实际身份存在唯一映射关系，安全的存储在CA服务器中。
某注册车辆若在通信时发生恶意行为，如散发虚假信息等，经其他诚实车辆发现后，诚实车辆可以上传报告信息，中继服务器网络接收到报告信息后，路侧节点根据相关交易信息从注册机构处获取该恶意车辆的真实身份，撤销该车辆的相关证书。
预定格式例如可以为[Ha(PsudoID||Pk),Hb(ID||Certi)],Ha()和Hb()分别为一个哈希函数，ID为车辆的身份信息，PsudoID为车辆的代号，ID和PsudoID为一一对应的映射关系，映射关系保存于CA服务器，Certi为车辆的配置证书，配置证书包括车辆的公钥私钥对(Pk,Sk)。Pk为公钥，Sk为相对应的私钥。
证书颁发机构与所述车载单元通信，配置为接收所述车载单元发送的包括所述车辆的身份信息的注册请求，根据所述车辆的身份信息为所述车辆生成代号和配置证书，并将所述代号和配置证书发送给发出注册请求的车辆。上述的验证准确率较高，通过验证能够确保加入的车辆是合规的。
S70、中继服务器网络将每一次数据交互均记录到区块链网络中。
上述步骤S70具体为：中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将该区块写入区块链中，并更新区块链网络中所有的区块链节点的数据备份，从而保证了数据信息不被篡改，安全性更加可靠。
通过区块链的引入，解决了传统车联网中心化的问题；同时区块链中只记录了数据的哈希值，这样既保证了数据的完整性，又节约了区块链存储空间以及区块链处理时间。
区块链的去中心化模式克服了车联网的中心化模式导致的数据容易被篡改和窃取的缺陷。区块链中只记录了数据的HASH值，这样既保证了数据的完整性，又节约了区块链存储空间以及区块链处理时间。本技术方案中建立区块链的步骤简便快捷，能够迅速建立起区块链网络。对待注册车辆的认证较为快速准确，能够准确地将符合认证条件的车辆加入车联网系统。
上述实施例的基于区块链的车联网系统构建方法，基于区块链构建了车联网系统，建立区块链的步骤简便快捷，能够迅速建立起区块链网络，通信能力更强、鲁棒性更强，通过区块链的引入解决了传统车联网中心化的问题，区块链的去中心化模式克服了传统车联网的中心化模式导致的数据容易被篡改或窃取的缺陷，数据安全性更好。
本申请的另一个实施例提供了一种基于区块链的车联网系统构建装置，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
参考图6所示，所述基于区块链的车联网系统构建装置，包括：
多个终端设备，用于以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台，用于在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络，用于接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
中继服务器网络，用于若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
在某些实施方式中，所述中继服务器网络还用于将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中。
中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中，包括：所述中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将所述区块写入所述区块链网络中，并更新所述区块链网络中所有的区块链节点的数据备份。
区块链网络还用于若判断所述车辆不合规，则将不合规的车辆的身份信息记录到所述区块链网络中。
多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络，包括：
响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将所述第一终端设备确定为所述区块链中的节点；
所述第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，所述区块链加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息；
所述第一终端设备对所述验证信息进行检验，如果检验通过，则将所述第二终端设备确定为所述区块链网络中的节点。
区块链综合服务平台所执行的在所述区块链网络上部署智能合约，包括：
接收智能合约部署申请；所述智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，所述配置信息至少包括副本下载地址；
基于所述区块链标记确定对象区块链；
向所述对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点存储所述对象合约的合约信息；
向各个所述区块链节点发送针对所述对象合约的安装运行指令，以使各个所述区块链节点基于所存储的所述对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，并安装和运行所述合约副本；所述合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至所述对象区块链中的各个区块链节点。
所述区块链网络通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规，包括：
所述区块链网络向所述车辆发送合规性验证请求；
所述区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息；
所述区块链网络通过所述智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
参考图7所示，在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于区块链的车联网系统构建方法，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
处理器实现的基于区块链的车联网系统构建方法，包括：
多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
在一个实施例中，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中，包括：所述中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将所述区块写入所述区块链网络中，并更新所述区块链网络中所有的区块链节点的数据备份。
在一个实施例中，处理器实现的基于区块链的车联网系统构建方法，还包括：若判断所述车辆不合规，则区块链网络将不合规的车辆的身份信息记录到所述区块链网络中。
所述多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络，包括：
响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将所述第一终端设备确定为所述区块链中的节点；
所述第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，所述区块链加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息；
所述第一终端设备对所述验证信息进行检验，如果检验通过，则将所述第二终端设备确定为所述区块链网络中的节点。
在一个实施例中，区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约，包括：
区块链综合服务平台接收智能合约部署申请；所述智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，所述配置信息至少包括副本下载地址；
区块链综合服务平台基于所述区块链标记确定对象区块链；
区块链综合服务平台向所述对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点存储所述对象合约的合约信息；
区块链综合服务平台向各个所述区块链节点发送针对所述对象合约的安装运行指令，以使各个所述区块链节点基于所存储的所述对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，并安装和运行所述合约副本；所述合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至所述对象区块链中的各个区块链节点。
在某些实施例中，通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规，包括：
所述区块链网络向所述车辆发送合规性验证请求；
所述区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息；
所述区块链网络通过所述智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
在一个实施例中，提出了一种存储有计算机可读指令的存储介质，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行基于区块链的车联网系统构建方法的步骤。
所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
处理器执行的基于区块链的车联网系统构建方法，包括：
多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
在一个实施例中，处理器执行计算机可读指令时还执行以下步骤：所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中。
在一个实施例中，所述处理器所执行的所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中，包括：所述中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将所述区块写入所述区块链网络中，并更新所述区块链网络中所有的区块链节点的数据备份。
在一个实施例中，处理器实现的基于区块链的车联网系统构建方法，还包括：若判断所述车辆不合规，则所述区块链网络将不合规的车辆的身份信息记录到所述区块链网络中。
所述多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络，包括：
响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将所述第一终端设备确定为所述区块链中的节点；
所述第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，所述区块链加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息；
所述第一终端设备对所述验证信息进行检验，如果检验通过，则将所述第二终端设备确定为所述区块链网络中的节点。
在一个实施例中，区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约，包括：
区块链综合服务平台接收智能合约部署申请；所述智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，所述配置信息至少包括副本下载地址；
区块链综合服务平台基于所述区块链标记确定对象区块链；
区块链综合服务平台向所述对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点存储所述对象合约的合约信息；
区块链综合服务平台向各个所述区块链节点发送针对所述对象合约的安装运行指令，以使各个所述区块链节点基于所存储的所述对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，并安装和运行所述合约副本；所述合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至所述对象区块链中的各个区块链节点。
在某些实施例中，通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规，包括：
所述区块链网络向所述车辆发送合规性验证请求；
所述区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息；
所述区块链网络通过所述智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
参考图8所示，其示出的存储有计算机可读指令的存储介质为光盘20，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的方法。
需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的存储有计算机可读指令的存储介质与本申请实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点能够通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
所述基于区块链的车联网系统构建方法，包括：
多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；所述区块链网络若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
2.如权利要求1所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，还包括：所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中。
3.如权利要求2所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述中继服务器网络将每一次数据交互均记录到所述区块链网络中，包括：所述中继服务器网络将每一个周期内的所有交互数据的哈希散列值记录在一个区块中，然后将所述区块写入所述区块链网络中，并更新所述区块链网络中所有的区块链节点的数据备份。
4.如权利要求1-3中任一项所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述区块链网络若判断所述车辆不合规，则所述区块链网络将不合规的车辆的身份信息记录到所述区块链网络中。
5.如权利要求1-3中任一项所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述多个终端设备以自身作为节点，建立区块链网络，包括：
响应于区块链网络的建立操作，第一终端设备生成区块链，并将所述第一终端设备确定为所述区块链中的节点；
所述第一终端设备接收来自于第二终端设备的区块链加入申请信息，所述区块链加入申请信息包含加入区块链所需要的验证信息；
所述第一终端设备对所述验证信息进行检验，如果检验通过，则将所述第二终端设备确定为所述区块链网络中的节点。
6.如权利要求1-3任一项所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述区块链综合服务平台在所述区块链网络上部署智能合约，包括：
所述区块链综合服务平台接收智能合约部署申请；所述智能合约部署申请携带区块链标记和对象合约的配置信息，所述配置信息至少包括副本下载地址；
所述区块链综合服务平台基于所述区块链标记确定对象区块链；
所述区块链综合服务平台向所述对象区块链中的各个区块链节点下发对象合约的合约信息，以使区块链节点存储所述对象合约的合约信息；
所述区块链综合服务平台向各个所述区块链节点发送针对所述对象合约的安装运行指令，以使各个所述区块链节点基于所存储的所述对象合约的副本下载地址，从资源池获取对象合约对应的合约副本，并安装和运行所述合约副本；所述合约安装运行指令用于指示将对象合约部署至所述对象区块链中的各个区块链节点。
7.如权利要求1-3任一项所述的基于区块链的车联网系统构建方法，其特征在于，所述通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规，包括：
所述区块链网络向所述车辆发送合规性验证请求；
所述区块链网络接收车辆返回的合规性验证反馈消息；
所述区块链网络通过所述智能合约基于预设的合规性验证条件和合规性验证反馈消息，判断车辆是否通过合规性验证。
8.一种基于区块链的车联网系统构建装置，其特征在于，所述基于区块链的车联网系统包括区块链网络、中继服务器网络、至少一个路侧节点和至少一个车辆；每个所述车辆上设置有一个车载单元；所述车载单元与所述路侧节点通信连接；所述路侧节点分别与所述车载单元以及所述中继服务器网络通信连接；所述中继服务器网络与所述区块链网络通信连接；
所述基于区块链的车联网系统构建装置，包括：
多个终端设备，用于以自身作为节点，建立区块链网络；
区块链综合服务平台，用于在所述区块链网络上部署智能合约；
所述区块链网络，用于接收车辆的注册请求，并通过所述智能合约验证所述注册请求的有效性，根据验证的结果判断所述车辆是否合规；所述注册请求是由所述车辆通过自身的车载单元所发送的、依次通过所述路侧节点和所述中继服务器网络上传至所述区块链网络中的信息；
中继服务器网络，用于若判断所述车辆合规，则所述中继服务器网络根据合规的车辆的身份信息生成代号和配置证书，并将所述代号和所述配置证书发送给所述合规的车辆。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述基于区块链的车联网系统构建方法的步骤。
10.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述基于区块链的车联网系统构建方法的步骤。
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