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基于区块链的车机动态接入系统、方法、设备及存储介质技术方案

技术编号:44506968 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-07 13:05
本发明专利技术涉及一种基于区块链的车机动态接入系统、方法、设备及存储介质。本发明专利技术采用区块链结合智能合约机制,实现车机的自动注册、接入和权限控制,保障整个车机网络的可靠和安全。本发明专利技术基于区块链的车机动态接入系统包括控制层、执行层、被控层和分析层。其中,控制层主要包括车机身份合约、动态访问控制合约以及可靠性评估模块。控制层用于实现车机的注册、验证以及访问权限控制。执行层根据控制层下达的指令,执行车机的联网、数据采集与控制等功能。被控层为接入整个网络的硬件车机。分析层根据车机上传的状态数据来进行状态分析。本方法能克服现有技术中的单点故障、安全隐患、通信延时及灵活性不足等缺陷,提升车机接入控制系统的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能网联汽车,具体涉及一种基于区块链的车机动态接入方法。


技术介绍

1、随着智能网联汽车的发展,车机已成为车辆不可或缺的一部分,用于提供导航、娱乐、通信及车辆控制等功能。现有车机接入控制方法多采用中心化的架构模式,车机通过中心服务器进行身份验证、资源分配以及数据交换等一系列操作。中心化架构因其能够集中管理和监控所有车辆的状态,确保系统的一致性和安全性,已得到了广泛应用。然而,中心化控制方式存在以下的局限性:

2、1、单点故障:如果中心服务器发生故障,整个系统可能会陷入瘫痪,导致车辆无法正常接入网络;

3、2、安全隐患:中心化存储和传输数据存在被窃取、篡改的风险,增加了数据泄露和被非法利用的风险;

4、3、通信延迟:随着车辆数量的增加,中心服务器的处理能力可能成为瓶颈,特别是在高并发情况下,车辆接入的响应时间会大大延长;

5、4、灵活性不足:权限的分配和变更需通过中心服务器,无法实现快速响应和动态调整。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就在于提供一种基于区块链的去中心化车机动态接入系统,还提供一种基于区块链的去中心化车机动态接入方法、设备及存储介质,以解决现有技术中的单点故障、安全隐患、通信延时及灵活性不足的问题,提升车机接入控制系统的整体性能。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种基于区块链的车机动态接入系统,包括控制层、执行层、被控层和分析层;

4、所述控制层包括车机身份合约、动态访问控制合约和可靠性评估模块,用于实现车机的注册、验证以及访问权限控制,并向执行层下达指令;所述执行层根据控制层下达的指令,执行车机的联网、数据采集与控制等功能;所述被控层为接入整个网络的硬件车机,并将车机数据上传至分析层;所述分析层包括网关和大数据平台,能够根据车机上传的状态数据来进行状态分析,并将车机状态分析发送至控制层的可靠性评估模块。

5、进一步地,所述车机身份合约,是基于区块链的智能合约实现车机的注册、身份验证和权限控制功能;其中,车机注册,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份合约调用,将车机的数字身份信息和对应的权限注册到区块链中;车机身份验证,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份验证合约调用,验证通过后,为车辆分配初始权限,并将权限信息以加密形式存储在智能合约中,并将静态权限下发至车机端。

6、进一步地,所述动态访问控制合约,是依据可靠性评估模块的统计结果,动态调整车机的权限控制策略;调整结果通过加密通信传输至相关节点并更新智能合约中的信息。

7、进一步地,所述可靠性评估模块,是通过分析车机的活动日志,综合考虑车辆状态、网络环境及用户需求,实现车机行为分析,并将分析结果推送给动态访问控制合约。

8、一种基于区块链的车机动态接入方法,包括以下步骤:

9、a、初始化操作

10、a1、网络部署:在车辆中部署去中心化网络节点,形成覆盖广泛的车机接入控制网络;

11、a2、证书分配:每个需要接入区块链网络的车机,在出厂时内置,通过预支秘钥加密的数字证书信息;

12、b、车机注册:

13、b1、车机接入网络时,通过边缘节点访问本地的区块链节点,发起车机身份信息注册请求,此请求包含此车机的数字身份信息及在出厂时分配的证书;

14、b2、接收到边缘节点的注册请求后,对应的区块链节点将请求广播到区块链网络中的其他区块链节点中,各个区块链节点调用数字身份合约,通过共识机制选举出进行权限核实和生成身份信息区块的主节点;

15、b3、选举出主节点后,主节点的车机数字身份合约首先验证此车机的数字身份信息是否合法,再核实是否具备接入此物联网的权限,如果不具备则直接拒绝注册;如果具备联网权限,则进一步核实此车机能够使用此物联网服务的权限,核实权限后,主节点生成一段时间内车机的身份和对应权限的数据区块;

16、b4、主节点将生成的身份和对应权限的数据区块广播到其他区块链节点中;

17、b5、其他的区块链节点调用车机数字身份合约,对主节点生成的数据区块进行格式校验和权限检查,并自动广播检查结果;

18、b6、各个节点都会接收到其他节点广播的检查结果,各个节点统计认可此数据区块的节点数量达到一定比例后,将这一批车机的身份和对应权限区块保存到本地区块链账本中;

19、c、车机验证和授权:

20、c1、车机在注册后进行联网请求时,需要通过边缘节点访问本地的区块链节点,区块链节点将请求同步区块链网络中的其他区块链节点;

21、c2、各节点调用车机数字身份合约,验证请求中的车机的数字身份信息的合法性;验证车机的身份合法性后,各节点调用动态访问控制合约,查看动态访问控制合约中是否存此车机对应的动态访问控制策略,如果存在动态策略,则返回给发起请求的本地节点,本地节点的动态访问控制合约在核实一定数量比例的节点返回的策略一致后,本地区块链节点将动态策略下发给边缘节点,边缘节点优先执行动态访问控制策略,如果一定比例的节点反馈不存在动态策略,则执行步骤c3;

22、c3、本地节点调用动态访问控制合约无返回结果后,继续调用数字身份合约,读取区块链账本中的车机身份和权限数据信息,再返回验证令牌以及车机权限信息;

23、c4、边缘节点持有令牌,与物联网网关通信,物联网网关在接受到请求后,进行令牌验证,验证通过后,允许其将采集的车机数据存储至物联网大数据平台中,并允许其使用对应的物联网服务;

24、d、可靠性分析模块:通过读取物联网大数据平台的车机日志数据,实现对车机行为分析;

25、e、动态调整控制权限:各区块链节点通过动态访问控制合约获取可靠性分析模块分析结果,动态调整车机访问控制权限,具体为:通过获取可靠性分析模块的分析结果,根据权限控制规则,动态调整车机权限,再将该策略下达给相应边缘节点,由边缘节点根据权限策略进行车机操作;优先执行动态访问控制合约的动态权限策略,然后,在执行账本中记录的静态权限策略,两项权限策略存在冲突时,以动态权限策略为准,存在冲突时,以动态权限策略为准。

26、进一步地,步骤a1,各节点通过p2p协议形成区块链网络,通过共识机制维护网络状态和数据一致性,且各个节点是对等的,都会运行车机身份合约和动态访问控制合约。

27、进一步地,步骤d车机的行为分析主要包括,车机连接异常分析、车机采集异常分析以及车机数据异常分析;

28、d1、车机连接异常分析:分析车机是否存在异常或恶意连接的行为,若识别车机在一段时间内频繁的尝试连接,则判断该车机存在异常连接行为;

29、d2、车机采集异常分析:分析车机采集是否存在的异常情况。采集异常是指车机采集频率超过阈值。车机采集异常的分析规则是:初始信誉分为100,车机采集频率f,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:包括控制层、执行层、被控层和分析层;

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述车机身份合约,是基于区块链的智能合约实现车机的注册、身份验证和权限控制功能;其中,车机注册,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份合约调用,将车机的数字身份信息和对应的权限注册到区块链中;车机身份验证,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份验证合约调用,验证通过后,为车辆分配初始权限,并将权限信息以加密形式存储在智能合约中,并将静态权限下发至车机端。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述动态访问控制合约,是依据可靠性评估模块的统计结果,动态调整车机的权限控制策略;调整结果通过加密通信传输至相关节点并更新智能合约中的信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述可靠性评估模块,是通过分析车机的活动日志,综合考虑车辆状态、网络环境及用户需求,实现车机行为分析,并将分析结果推送给动态访问控制合约。

5.一种基于区块链的车机动态接入方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的车机动态接入方法,其特征在于:步骤A1,各节点通过p2p协议形成区块链网络,通过共识机制维护网络状态和数据一致性,且各个节点是对等的,都会运行车机身份合约和动态访问控制合约。

7.根据权利要求5所述的一种基于区块链的车机动态接入方法,其特征在于:步骤D车机的行为分析主要包括,车机连接异常分析、车机采集异常分析以及车机数据异常分析;

8.根据权利要求5所述的一种基于区块链的车机动态接入方法,其特征在于:步骤E中,限控制规则如下,从设备第一次接入物联网时开始统计:

9.一种计算机设备,其特征在于:包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行程序时实现如权利要求5-8所述的一种基于区块链的车机动态接入方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于:其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求5-8所述的一种基于区块链的车机动态接入方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:包括控制层、执行层、被控层和分析层;

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述车机身份合约,是基于区块链的智能合约实现车机的注册、身份验证和权限控制功能;其中,车机注册,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份合约调用,将车机的数字身份信息和对应的权限注册到区块链中;车机身份验证,是边缘节点通过本地的区块链节点访问区块链网络,实现车机身份验证合约调用,验证通过后,为车辆分配初始权限,并将权限信息以加密形式存储在智能合约中,并将静态权限下发至车机端。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述动态访问控制合约,是依据可靠性评估模块的统计结果,动态调整车机的权限控制策略;调整结果通过加密通信传输至相关节点并更新智能合约中的信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车机动态接入系统,其特征在于:所述可靠性评估模块,是通过分析车机的活动日志,综合考虑车辆状态、网络环境及用户需求,实现车机行为分析,并将分析结果推送...

【专利技术属性】
技术研发人员:王恩宝乔万顺王洪磊李振龙
申请(专利权)人:一汽奔腾汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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