CN115277716A - 一种支持区块链的车联网终端 - Google Patents

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耿炎
闫楠
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Abstract

本发明公开了一种支持区块链的车联网终端，包括：主控芯片、通讯模组和安全加密芯片，所述主控芯片持续采集车辆数据，加入时间戳，上报至所述通讯模组；所述安全加密芯片验证所述通讯模组有效性，并对车辆数据进行hash计算，得到hash值；所述通讯模组根据hash值和车辆数据，构建一次交易数据；所述安全加密芯片对一次交易数据计算签名数据；所述通讯模组根据签名数据，构建二次交易数据。本发明支持区块链技术，对车辆数据进行签名上传，确保数据的有效性。

Description

一种支持区块链的车联网终端
技术领域
本发明涉及车联网终端。
背景技术
目前市场上已有的车联网终端(TBOX)上传数据基本都为明文数据，且数据存在被篡改的风险，对于这些数据，数据使用方无法确认数据的有效性，数据无法溯源。若TBOX上报的数据被篡改或人为发送错误数据至TSP(汽车远程服务提供商)平台，平台无法确认数据是否来自车辆，这样的话，这些数据也就失去了可运营的价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支持区块链的车联网终端，支持区块链技术，对车辆数据进行签名上传，确保数据的有效性。
实现上述目的的技术方案是：
一种支持区块链的车联网终端，包括：主控芯片、通讯模组和安全加密芯片，其中，
所述主控芯片持续采集车辆数据，加入时间戳，上报至所述通讯模组；
所述安全加密芯片验证所述通讯模组有效性，并对车辆数据进行hash(哈希值)计算，得到hash值；
所述通讯模组根据hash值和车辆数据，构建一次交易数据；
所述安全加密芯片对一次交易数据计算签名数据；
所述通讯模组根据签名数据，构建二次交易数据。
优选的，所述通讯模组将二次交易数据和车辆数据传输给TSP平台，
TSP平台将二次交易数据传至区块链平台，形成区块链数据；
业务存证平台从通讯模组获取车辆数据，从区块链平台获取区块链数据，进行验证。
优选的，所述安全加密芯片包括：认证模块、hash模块和签名模块，其中，
所述认证模块接收到来自所述通讯模组的认证请求，计算有效性，返回认证结果；
认证通过后，所述安全加密芯片创建密钥并返回给所述通讯模组；
所述hash模块对车辆数据进行hash计算，返回hash值；
所述通讯模组利用密钥对车辆数据打包，结合hash值构建一次交易数据；
所述签名模块对一次交易数据计算签名数据。
优选的，密钥为ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)密钥。
优选的，采用以太坊编码协议构建一次交易数据。
优选的，构建二次交易数据，包括：
将签名数据进行拆解v/r/s；
将一次交易数据加入v/r/s后以太坊编码协议构建二次交易数据。
优选的，所述主控芯片通过CAN(控制器域网)收发器采集车辆数据。
本发明的有益效果是：本发明通过加入支持区块链技术，对车辆数据进行签名上传，有效防止数据被篡改，同时使得TBOX上报的所有数据具有可追溯性。
附图说明
图1是本发明的车联网终端的结构框图；
图2是本发明的车联网终端的工作流程框图；
图3是本发明的车联网终端的业务流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1-2，本发明的支持区块链的车联网终端，包括：主控芯片(MCU)1、通讯模组(MPU)2和安全加密芯片(SE)3。
主控芯片1通过CAN收发器持续采集车辆数据，通过RTC(实时时钟)加入时间戳，上报至通讯模组2。其中，通讯模组2与主控芯片1通过UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)和SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)通信，并且主控芯片1通过GPIO(通用输入输出)口控制通讯模组2的供电与重启，备用电池通过电源电路分别给主控芯片1和通讯模组2供电，主控芯片1通过I2C(集成电路总线)连接安全加密芯片3，可对数据进行加解密。通讯模组2通过SPI连接安全加密芯片3，对数据进行hash校验和数据签名。
另外，还包括电源模块，电源模块包括主电源和备用电池，若发生事故时，主电源损毁，立即启用备用电池，确保数据上传正常进行。
安全加密芯片3验证通讯模组2有效性，并对车辆数据进行hash计算，得到hash值。通讯模组2根据hash值和车辆数据，构建一次交易数据。安全加密芯片3对一次交易数据计算签名数据。通讯模组2根据签名数据，构建二次交易数据。
通讯模组2将二次交易数据和车辆数据传输给TSP平台。TSP平台将二次交易数据传至区块链平台，形成区块链数据；业务存证平台从通讯模组2获取车辆数据，从区块链平台获取区块链数据，进行验证。
安全加密芯片3包括：认证模块、hash模块和签名模块。
认证模块接收到来自通讯模组2的认证请求，计算有效性，返回认证结果。对于验证无法通过的通讯模组2，无法使用安全加密芯片3中应用。
认证通过后，安全加密芯片3创建密钥并返回给通讯模组2。
hash模块对车辆数据进行hash计算，返回hash值。
通讯模组2利用密钥对车辆数据打包，结合hash值构建一次交易数据；
签名模块对一次交易数据计算签名数据。
具体地，如图3，如下：
1)根据自定义认证算法，通讯模组2发送认证请求至安全加密芯片3，安全加密芯片3根据算法计算通讯模组2有效性，并应答认证结果。
2)本方案使用FISCOBCOS(金盟链)，算法使用ECDSA，在第一次使用安全加密芯片3时，通讯模组2需发送指令至安全加密芯片3，创建ECDSA密钥；
3)通讯模组2接收车辆数据，对数据进行协议打包(如GB32960协议)，并对打包数据进行交易数据构建。
设置Data：
a)使用keccak256计算"saveHash(string,string)"的hash，取前四个byte得到值0x130a8182；
b)计算车辆打包的原始数据传入SE计算hash作为value；
c)上述hash值再次传入SE计算的hash作为id；
d)将0x130a8182、id编码、value编码组合到一起，得到data值(id编码在前，value在后)；
e)使用ABI(全称Application Binary Interface,是调用智能合约函数以及合约之间函数调用的消息编码格式定义)编码，对上述结果进行编码；
f)根据以太坊编码协议(RLP)，构建交易数据。
4)MPU将上述RLP数据传入SE，计算签名数据。将得到的签名数据进行拆解v/r/s。将上述RLP数据加入v/r/s后再次计算RLP，再次构建交易数据。
5)MPU将上述构建的交易数据和元数据上传至TSP平台。
6)业务存证平台可根据业务需求，分别从区块链平台和TSP平台获取存证数据和元数据，元数据可通过计算hash和区块链hash做比对，确认数据的有效性。再经过对区块链数据的验签，确保数据由Tbox产生。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种支持区块链的车联网终端，其特征在于，包括：主控芯片、通讯模组和安全加密芯片，其中，
所述主控芯片持续采集车辆数据，加入时间戳，上报至所述通讯模组；
所述安全加密芯片验证所述通讯模组有效性，并对车辆数据进行hash计算，得到hash值；
所述通讯模组根据hash值和车辆数据，构建一次交易数据；
所述安全加密芯片对一次交易数据计算签名数据；
所述通讯模组根据签名数据，构建二次交易数据。
2.根据权利要求1所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，所述通讯模组将二次交易数据和车辆数据传输给TSP平台，
TSP平台将二次交易数据传至区块链平台，形成区块链数据；
业务存证平台从通讯模组获取车辆数据，从区块链平台获取区块链数据，进行验证。
3.根据权利要求1所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，所述安全加密芯片包括：认证模块、hash模块和签名模块，其中，
所述认证模块接收到来自所述通讯模组的认证请求，计算有效性，返回认证结果；
认证通过后，所述安全加密芯片创建密钥并返回给所述通讯模组；
所述hash模块对车辆数据进行hash计算，返回hash值；
所述通讯模组利用密钥对车辆数据打包，结合hash值构建一次交易数据；
所述签名模块对一次交易数据计算签名数据。
4.根据权利要求3所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，密钥为ECDSA密钥。
5.根据权利要求3所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，采用以太坊编码协议构建一次交易数据。
6.根据权利要求5所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，构建二次交易数据，包括：
将签名数据进行拆解v/r/s；
将一次交易数据加入v/r/s后以太坊编码协议构建二次交易数据。
7.根据权利要求1所述的支持区块链的车联网终端，其特征在于，所述主控芯片通过CAN收发器采集车辆数据。
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