隨著智能交通的迅速發(fā)展,車載自組織網絡（Vehicular ad-hoc network,VANET）為道路上的車輛提供了自組織的數(shù)據傳輸能力和路況預警功能,以便改善交通流量和減少道路擁堵。但是,當網絡節(jié)點之間在不安全的通信信道中進行數(shù)據共享時,存在諸如身份的真實性和消息的可靠性等安全問題,對車輛和駕駛員構成重大威脅。車輛產生的大量交通數(shù)據都存儲在可信中心數(shù)據庫,致使其維護成本過高和調控效率緩慢,且易受單點攻擊。另外,由于車載自組織網絡還處在發(fā)展階段,網絡中的車輛參與信息交互的積極性并不高,急需一種激勵或懲罰機制來促使節(jié)點之間的數(shù)據共享。針對以上的安全挑戰(zhàn),本文提出了一種為車載自組織網絡的基于區(qū)塊鏈的安全共享與激勵合約方案。本方案的主要研究內容如下:（1）基于橢圓曲線上雙線性配對性質,設計了一種數(shù)字簽名方案應用于網絡節(jié)點之間的數(shù)據共享過程,并結合區(qū)塊鏈的分布式存儲和密碼學技術,確保了數(shù)據的安全性和可靠性。該方案將車輛作為感知節(jié)點,它可以感知數(shù)據并共享給其他節(jié)點,路側單元作為共識節(jié)點,可驗證消息的有效性和參與新區(qū)塊的共識過程。通過安全性分析和通信開銷分析表明,該方案滿足去中心化、隱私保護... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

相關工具的安裝(2)假設，本實驗由HypweledgerFabric構成的車載自組織網絡聯(lián)盟鏈中，有四種路

第五章基于區(qū)塊鏈的VANET數(shù)據安全共享與激勵合約仿真分析45圖5.1相關工具的安裝(2)假設，本實驗由HypweledgerFabric構成的車載自組織網絡聯(lián)盟鏈中，有四種路側單元節(jié)點，包括peer0和peer1兩種節(jié)點、一個排序節(jié)點(Order)和一個證書節(jié)點(CA)。車輛節(jié)點作為客戶端節(jié)點參與信息交互，并將道路數(shù)據進行數(shù)字簽名上傳給peer節(jié)點，peer節(jié)點可驗證數(shù)據的有效性和轉發(fā)。對相關節(jié)點的操作內容進行編寫，然后發(fā)布到網絡中并生成，如圖5.2所示。圖5.2創(chuàng)建及部署相關節(jié)點在相關目錄下，下載fabric環(huán)境所需容器的可執(zhí)行腳本，并編寫各個節(jié)點所需進行的操作內容。如order節(jié)點部分，該節(jié)點的功能為收集車輛節(jié)點或其他節(jié)點上傳的數(shù)據，

第五章基于區(qū)塊鏈的VANET數(shù)據安全共享與激勵合約仿真分析46并進行排序整理打包成區(qū)塊，CA部分則由可信權威機構代表，負責驗證車輛的身份和發(fā)放相關證書，peer0和peer1兩種節(jié)點的身份不同，負責的功能也不相同。編寫完成后為檢查網絡環(huán)境，使用了docker-compose啟動所有容器。(3)當部署好order、CA、peer0和peer1四種節(jié)點后，則完成了一個簡單的車載自組織網絡聯(lián)盟鏈部署，如圖5.3所示。系統(tǒng)將生成各節(jié)點唯一的容器ID、鏡像發(fā)布、命令名稱和創(chuàng)建時間，以便各節(jié)點之間的信息交互。若需增加更多的節(jié)點，只需通過peer0和peer1兩種不同的節(jié)點分別建立一個通道，并分別在各自的通道內添加相應的子節(jié)點。圖5.3各個節(jié)點的基本信息綜上，本人完成了四種節(jié)點的聯(lián)盟鏈部署，以實現(xiàn)它們之間的信息交互。由仿真表明，本方案在車載自組織網絡中實現(xiàn)以路側單元作為聯(lián)盟鏈的共識節(jié)點是可行的，且聯(lián)盟鏈保證了成員之間的通信安全。然后，共識節(jié)點之間將按照事先編寫好的激勵合約相應的執(zhí)行后一步操作，包括區(qū)塊的共識與存儲，或獎勵分配等。另外，Hyperledgerfabric可允許多種SDK以支持各種不同的編程語言，如SDK-Java、SDK-Go和SDK-Node。5.2安全性分析上一小節(jié)，本人對方案的部署進行了仿真，并證實了本方案的可行性和可操作性。在本小節(jié)，本人通過考慮幾個重要的安全特性，并更進一步的分析了本方案的安全性。車載自組織網絡中保證數(shù)據的安全至關重要，本方案在節(jié)點之間的信息交互中用到了數(shù)字簽名技術，保證了數(shù)據的不可否認性和可靠性，在數(shù)據存儲時用區(qū)塊鏈中的密碼學技術使數(shù)據具有安全性和防篡改性，本文研究的這些方法滿足信息交互和數(shù)據存儲所需的安全性要求，幾個相關特性如下所示：(1)去中心化與傳統(tǒng)的車載自組織網絡數(shù)據存儲方式不同，本文采?

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3005286