一种基于车联网的声誉更新方法及信任度计算方法技术

本发明专利技术涉及车联网中的安全通信领域，属于车联网信任管理领域，特别涉及一种基于车联网的声誉更新方法及信任度计算方法；所述声誉更新方法包括路侧单元收到来自不同车辆上传的交互信息，对所述交互信息进行验证，并存储验证成功的车辆信息；按照是否含有初次进入车辆信任管理系统的车辆，对当前车辆所对应的所有交互车辆进行分类，将车辆分为第一分类集合和第二分类集合；分别利用三值主观逻辑算法对第一分类集合和第二分类集合的车辆计算声誉值，得到车辆在经过每一个周期交互之后所得到的所有交互意见期望值，并更新每辆车的声誉值。本发明专利技术能够更准确地表达车辆本身属性，还能有效避免了单点故障网络拥塞等问题。效避免了单点故障网络拥塞等问题。效避免了单点故障网络拥塞等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车联网的声誉更新方法及信任度计算方法


[0001]本专利技术涉及车联网中的安全通信领域，属于车联网信任管理领域，特别涉及一种基于车联网的声誉更新方法及信任度计算方法。

技术介绍

[0002]随着传感网络、无线接入、人工智能以及自动驾驶等技术的蓬勃发展，车辆动态自组织网络(Vehicular Ad Hoc Networks，简称VANET)已经成为智能交通系统(ITS,Intelligent Transport System)的基石。车辆借助专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)、蜂窝技术等进行车与路边单元(Vehicle to Infrastructure，简称V2I)通信以及车对车(Vehicle to Vehicle，简称V2V)通信，在一定的区域内形成VANET。VANET可以服务于实时定位、流媒体视频、事故警报等业务，这些业务提高了交通效率、道路安全性以及带来了更好的驾驶体验等。然而，在VANET交互过程中存在部分恶意车辆会制造恶意行为，导致通信延迟、交通拥堵、隐私信息泄露等，严重者可能威胁人们的生命财产安全。因此，安全问题一直是VANET的重点研究内容。
[0003]VANET运行过程中，车辆依据接受到的消息来决策下一步的驾驶方案，车辆利用消息源车辆的声誉值来判断消息的可信任度。然而由于车辆的高度动态性和行为多变性，车辆的声誉数据库的管理变得至关重要。信任数据库的存储需要满足分布式、不可篡改、一致性、可追溯等要求。区块链技术设计的核心思想是实现去中心的数据存储和管理，将区块链技术引入车联网信任管理系统能够高效管理车辆信任数据库，区块链的特点契合车联网信任数据库管理的需要。通过将RSU设备作为区块链网络节点，车辆可以上传消息给RSU以及向RSU查询自己所需要的数据信息。
[0004]目前相关文献在将区块链应用于车辆的信任管理系统中进行了大量的研究工作，但很少有文献考虑区块链网络的特性和VANET网络对于时延的高要求之间如何适应。此外，在实际VANET场景中，车辆的行为是多变的，车辆的声誉值也应该跟着变化，所以在计算车辆的声誉值时，对不同时间段的行为表现所算权重应该是不一样的。所以需要设计一种准确的声誉值更新算法，合理利用区块链技术进行车辆信任数据库的分布式存储。

技术实现思路

[0005]为解决以上现有技术问题，本专利技术提出了一种基于车联网的声誉更新方法及信任度计算方法，本专利技术基于车辆间交互结果对信任进行建模，利用贝叶斯推理得出多跳间信任传递的规律，以此完成声誉更新算法的设计。为了让区块链网络与VANET系统相适应，本专利技术设计出周期更新声誉值的方法。并在车辆实时请求另一车辆声誉值时，设计出两者之间的信任路径搜索算法，结合该车辆上一周期的声誉值，能够更准确得到两车之间的信任关系。
[0006]在本专利技术的第一方面，本专利技术的一种基于车联网的声誉更新方法，所述方法包括：
[0007]路侧单元收到来自不同车辆上传的交互信息，对所述交互信息进行验证，并存储
验证成功的车辆信息；
[0008]按照是否含有初次进入车辆信任管理系统的车辆，对当前车辆所对应的所有交互车辆进行分类；即获取某车辆在路侧单元上的所有交互信息，并将这些交互信息对应的车辆作为该某车辆的第一分类集合，判断所述第一分类集合中的车辆是否为初次进入车辆信任管理系统，将初次进入车辆信任管理系统的车辆作为第二分类集合；
[0009]分别利用三值主观逻辑算法对第一分类集合和第二分类集合的车辆计算声誉值，得到车辆在经过每一个周期交互之后所得到的所有交互意见期望值，并更新每辆车的声誉值。
[0010]在本专利技术的第二方面，本专利技术一种基于车联网的信任度计算方法，所述方法包括：
[0011]路侧单元收到来自不同车辆上传的交互信息，对所述交互信息进行验证，并存储验证成功的车辆信息；
[0012]按照是否含有初次进入车辆信任管理系统的车辆，对当前车辆所对应的所有交互车辆进行分类；即获取某车辆在路侧单元上的所有交互信息，并将这些交互信息对应的车辆作为该某车辆的第一分类集合，判断所述第一分类集合中的车辆是否为初次进入车辆信任管理系统，将初次进入车辆信任管理系统的车辆作为第二分类集合；
[0013]分别利用三值主观逻辑算法对第一分类集合和第二分类集合的车辆计算声誉值，得到车辆在经过每一个周期交互之后所得到的所有交互意见期望值，并更新每辆车的声誉值；
[0014]基于每辆车的声誉值，利用信任路径搜索算法计算出车辆与目标车辆之间的信任路径。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术在区块链协助的车辆声誉管理系统中，以车辆的历史交互作为判断依据，基于三值主观逻辑算法计算车辆的声誉值，结合考虑车辆的交互频率等因素；引入动态衰减因子等来量化车辆的声誉值和车辆间的信任关系，相较于传统声誉更新算法能够更准确地表达车辆本身属性。本专利技术使用区块链技术分布式存储信任数据库，利用周期化更新的方法使区块链网络与VANET系统相适应；相较于传统中心化的管理方式，有效避免了单点故障网络拥塞等问题。本专利技术还设计了基于深度优先搜索的信任路径搜索算法来得出两车之间的信任路径，结合六度空间分离理论等提高计算精确度。本专利技术对于恶意车辆的识别效率有显著提高，在面对群组串通攻击和On
‑
off攻击时表现出良好的抗攻击性能。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中所采用的系统模型图；
[0018]图2是本专利技术实施例中一种基于车联网的声誉更新方法流程图；
[0019]图3是本专利技术优选实施例中的声誉更新算法流程图；
[0020]图4是本专利技术实施例中的一种基于车联网的信任度计算方法流程图；
[0021]图5为本专利技术实施例的信任路径搜索算法流程图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]图1是本专利技术实施例中所采用的系统模型图，如图1所示，该系统模型是区块链网络与VANET系统的融合模型，该融合模型中，车辆与车辆之间通过V2V通信链路通信，车辆与路侧单元之间通过V2I通信链路通信；RSU之间形成了区块链网络；假设车辆在进行V2V交互之后会给RSU上传一个交互结果。如图1中所示，车辆在经过V2V交互之后会将交互结果利用V2I通信链路上传到RSU上，RSU之间维护一个区块链网络，区块链网络上记载着车辆的历史声誉值，道路上的车辆可以向RSU请求对手车辆的声誉值。
[0024]本实施例中，当车辆接收到其他车辆广播的消息时，需要根据源车辆的声誉值来判断该条消息的可信度。考虑到在一个周期内，可能有车辆是初次进入VA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，所述方法包括：路侧单元收到来自不同车辆上传的交互信息，对所述交互信息进行验证，并存储验证成功的车辆信息；按照是否含有初次进入车辆信任管理系统的车辆，对当前车辆所对应的所有交互车辆进行分类；即获取某车辆在路侧单元上的所有交互信息，并将这些交互信息对应的车辆作为该某车辆的第一分类集合，判断所述第一分类集合中的车辆是否为初次进入车辆信任管理系统，将初次进入车辆信任管理系统的车辆作为第二分类集合；分别利用三值主观逻辑算法对第一分类集合和第二分类集合的车辆计算声誉值，得到车辆在经过每一个周期交互之后所得到的所有交互意见期望值，并更新每辆车的声誉值。2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，所述车辆上传的交互信息包括车辆之间在每次V2V通信之后，将通信结果封装成固定格式的数据包并利用V2I通信上传到附近的路侧单元上，作为该车辆在本周期内的声誉值更新的依据；车辆上传的数据包包括该车辆所交互车辆的身份信息Cert
i
，时间戳timestamp，以及交互结果。3.根据权利要求1所述的一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，所述车辆在经过每一个周期交互之后所得到的所有交互意见期望值包括利用车辆在上一周期的声誉值以及该车辆与其他车辆之间在本周期的交互频率，结合该车辆与其他车辆之间的信任期望得到第一分类集合或/和第二分类集合车辆的声誉值。4.根据权利要求3所述的一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，第一分类集合中的车辆声誉值的计算方式表示为：第二分类集合中的车辆声誉值的计算方式表示为：其中，表示第t个周期内x车的声誉值，N表示第一分类集合；P表示第二分类集合；γ1是上一周期声誉值所占的权重因子，γ2分别是上一周期交互频率所占的权重因子；是第t个周期内i车与x车交互的次数；表示第t
‑
1个周期结束时i车的声誉值；E(ω
ix
)表示i车与x车之间的信任期望。5.根据权利要求3所述的一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，所述车辆与其他车辆之间的信任期望的计算方式表示为其中，E(ω
ij
)表示i车对j车之间的信任期望；b
ij
表示i车对j车的可信概率；a
ij
表示i车对j车的固有信任；n
ij
表示i车对j车的后验不确定概率；e
ij
表示i车对j车的先验不确定概率。
6.根据权利要求3所述的一种基于车联网的声誉更新方法，其特征在于，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，卞霞，向晟町，刘开健，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：