本發明涉及數據傳輸，特別涉及一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法及系統。

背景技術：

1、車聯網（v2x）主要包括車與車（v2v）、車與路側設施（v2i）、車與行人（v2p）、車與網絡（v2n）等通信方式。區域傳輸需要本地網絡的支持，比如路側單元（rsu）作為接入點，形成局部網絡，車輛通過rsu與云端或其他車輛通信。但是車輛在傳輸數據時，缺失相關的安全協議和認證機制，比如使用數字簽名或區塊鏈技術確保數據完整性。區域傳輸面臨高密度車輛環境下的網絡擁塞，不能有效管理信道資源，避免干擾。同時，車輛高速移動可能導致頻繁切換接入點，影響通信穩定性。

技術實現思路

1、本發明旨在至少一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法及系統，增加相關的安全協議和認證機制，基于區塊鏈技術確保數據完整性，提高數據傳輸的安全性及準確性。

2、為達到上述目的，本發明實施例提出了一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，包括：

3、將車聯網劃分成若干個蜂窩式區域，以區域為單位設計車聯網數據鏈；其中，通信基站、路邊嵌入式設備以及車輛節點組成車聯網數據鏈；

4、車輛節點的車載傳感器獲取車輛數據，并將車輛數據基于車聯網數據鏈進行傳輸；

5、基于其他車輛節點接收車輛數據，并將車輛數據在所在區域內廣播；將廣播信息提交給所在區域內的車聯網數據鏈的車聯網區塊，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄。

6、根據本發明的一些實施例，車聯網區塊包括區塊頭和區塊體；其中，區塊頭包括時間戳、隨機數、當前區塊的哈希值、父區塊哈希值和默克爾樹根哈希值；區塊體包含若干車輛數據條目和數據頭信息，車輛數據條目包括時間戳、數據所有者公鑰及條目哈希；數據頭信息包括對應的哈希值。

7、根據本發明的一些實施例，在其他車輛節點接收車輛數據前，對其他車輛節點的身份進行驗證，包括：

8、接收其他車輛節點的身份驗證信號，對身份驗證信號進行拆分，確定每個子信號對應的身份標識；

9、

10、其中，為每個子信號對應的身份標識；e為子信號的數量；為第k個子信號的時域函數；為第i個子信號的積分下限；為第i個子信號的積分上限；為整個身份驗證信號的積分區域；為整個身份驗證信號的二維分布函數；為交叉參數，用于補充信號衰減；

11、將每個子信號對應的身份標識進行結合，得到融合標識；判斷在標識數據庫中是否存在融合標識，在確定標識數據庫中存在融合標識時，表示其他車輛節點的身份驗證通過；反之，表示其他車輛節點的身份驗證不通過。

12、根據本發明的一些實施例，在將車輛數據基于車聯網數據鏈進行傳輸前，生成車輛數據對應的傳輸信號，對傳輸信號進行降噪處理。

13、根據本發明的一些實施例，在將車輛數據在所在區域內廣播前，還包括：

14、確定其他車輛節點接收車輛數據的接收信號；

15、將接收信號與傳輸信號進行相似度匹配，在確定相似度大于預設相似度閾值時，生成數據傳輸穩定信息，并將車輛數據在所在區域內廣播；反之，生成數據傳輸不穩定信息，警示暫不將車輛數據在所在區域內廣播。

16、根據本發明的一些實施例，將接收信號與傳輸信號進行相似度匹配，包括：

17、將接收信號進行數據分割處理，得到個子接收信號；

18、將傳輸信號進行數據分割處理，得到個子傳輸信號；

19、計算第個子接收信號與第個子傳輸信號的相似度：

20、

21、其中，為第個子接收信號；為第個子傳輸信號；為第個子接收信號中語義概念的數量；為第個子傳輸信號中語義概念的數量；為語義概念在第個子接收信號中出現的次數；為語義概念在第個子傳輸信號中出現的次數；為在第個子接收信號中的第個語義概念；為在第個子傳輸信號中的第個語義概念；

22、根據第個子接收信號與第個子傳輸信號的相似度乘以預設權重值，得到接收信號與傳輸信號的最終相似度。

23、根據本發明的一些實施例，在其他車輛節點接收車輛數據時，還包括：

24、計算數據傳輸所需的時間，在確定數據傳輸的時間大于預設傳輸時間時，生成調節指令以縮短數據傳輸所需的時間。

25、根據本發明的一些實施例，所述調節指令包括增大網絡帶寬和/或縮小尋址時間。

26、根據本發明的一些實施例，將廣播信息提交給所在區域內的車聯網數據鏈的車聯網區塊，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄，包括：

27、生成廣播信息對應的數據包；

28、計算數據包的提交狀態信息；

29、

30、其中，為數據包的提交狀態信息；為噪聲功率譜密度值；為碼元周期；為數據包對應的驗證序列號；為數據包在提交過程中的相位參數保持不變的碼元周期的數量；g為傳輸數據包的功率；e為自然常數；為數據包在提交過程中的相位參數；其中，j為虛數單位；為節點初始相位偏移；為動態補償相位；

31、在確定數據包的提交狀態信息為預設信息時，表示廣播信息提交完畢，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄。

32、根據本發明的一些實施例，應用上述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法的系統，包括：

33、劃分模塊，用于將車聯網劃分成若干個蜂窩式區域，以區域為單位設計車聯網數據鏈；其中，通信基站、路邊嵌入式設備以及車輛節點組成車聯網數據鏈；

34、獲取模塊，用于車輛節點的車載傳感器獲取車輛數據，并將車輛數據基于車聯網數據鏈進行傳輸；

35、廣播記錄模塊，用于基于其他車輛節點接收車輛數據，并將車輛數據在所在區域內廣播；將廣播信息提交給所在區域內的車聯網數據鏈的車聯網區塊，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄。

36、本發明提出了一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法及系統，增加相關的安全協議和認證機制，基于區塊鏈技術確保數據完整性，提高數據傳輸的安全性及準確性。

37、本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

38、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

技術特征：

1.一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，車聯網區塊包括區塊頭和區塊體；其中，區塊頭包括時間戳、隨機數、當前區塊的哈希值、父區塊哈希值和默克爾樹根哈希值；區塊體包含若干車輛數據條目和數據頭信息，車輛數據條目包括時間戳、數據所有者公鑰及條目哈希；數據頭信息包括對應的哈希值。

3.如權利要求1所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，在其他車輛節點接收車輛數據前，對其他車輛節點的身份進行驗證，包括：

4.如權利要求1所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，在將車輛數據基于車聯網數據鏈進行傳輸前，生成車輛數據對應的傳輸信號，對傳輸信號進行降噪處理。

5.如權利要求4所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，在將車輛數據在所在區域內廣播前，還包括：

6.如權利要求5所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，將接收信號與傳輸信號進行相似度匹配，包括：

7.如權利要求1所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，在其他車輛節點接收車輛數據時，還包括：

8.如權利要求7所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，所述調節指令包括增大網絡帶寬和/或縮小尋址時間。

9.如權利要求1所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法，其特征在于，將廣播信息提交給所在區域內的車聯網數據鏈的車聯網區塊，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄，包括：

10.應用如權利要求1-9任一項所述的基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法的系統，其特征在于，包括：

技術總結
本發明公開了一種基于區塊鏈的車聯網數據傳輸方法及系統，方法包括：將車聯網劃分成若干個蜂窩式區域，以區域為單位設計車聯網數據鏈；其中，通信基站、路邊嵌入式設備以及車輛節點組成車聯網數據鏈；車輛節點的車載傳感器獲取車輛數據，并將車輛數據基于車聯網數據鏈進行傳輸；基于其他車輛節點接收車輛數據，并將車輛數據在所在區域內廣播；將廣播信息提交給所在區域內的車聯網數據鏈的車聯網區塊，車聯網區塊對數據廣播信息進行記錄。增加相關的安全協議和認證機制，基于區塊鏈技術確保數據完整性，提高數據傳輸的安全性及準確性。

技術研發人員：杜奕松,胡凱,任旑航
受保護的技術使用者：常州唯實智能物聯創新中心有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28