基于区块链的车联网隐私保护技术研究

乔 瑞

(陕西国际商贸学院 信息工程学院,陕西 咸阳 712046)

0 引言

现在人们对出行方式的要求逐渐提高,各种打车软件层出不穷,其中最典型的当属滴滴出行,但滴滴出行中存在各种问题。针对车联网隐私保护的方式有很多种,目前采用最多的是PKI认证机制。林璟锵等[1]在PKI的综述中提到,该方式中TA需要为每个车辆颁发唯一编号并提供多个匿名证书,这样会导致TA存储和撤销证书负担过重。Vija等[2]提出了利用假名颁发的匿名证书对车辆进行认证和批认证,该方式虽然能够解决PKI中TA存储和撤销证书负担过重的问题,但经过王青龙等[3]的安全分析后发现该方案不能抵抗假冒攻击、伪造攻击等。因此,既要实现车辆与乘客的点对点通信,又要保障通信的安全,就需要通过区块链技术来完成。

近几年,区块链技术得到了迅速发展。它是一种特定的数据结构,其主要按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合而成,通过密码学保证消息的不可篡改性和不可伪造性。通过部署智能合约完成去中心化过程,当条件达到触发合约的条件时,合约模块会自动执行,从而完成合约中设定的一系列的功能。

1 基于区块链的车联网客运系统的设计

本文提出的基于区块链的车联网客运系统主要由:乘客端、司机端、智能筛选合约、订单合约、支付合约和共享系统几个部分组成,如图1所示。其中,底层去中心化系统通过采用区块链技术构建去中心化的交易系统。

图1 车联网客运系统工作流程

车联网客运系统的工作流程如下述步骤所示:(1)首先,司机端、乘客端注册审核;然后,乘客在乘客端发送出行请求,司机在司机端做出回应。(2)首先,通过智能筛选合约筛选最佳司机,本系统设置5 km范围以内的,评价分数平均值在4分及其以上的(5分为总分)司机通过筛选。其次,通过筛选的司机在司机端确认接单,生成订单。(3)生成订单后,会触发订单合约的自动执行。(4)区块链中的矿工节点会对该订单进行全程跟踪。(5)司机在服务端确认到达终点后,触发支付合约的自动执行,完成支付。(6)乘客评价完成后自动触发智能筛选合约,该合约会记录该司机的评价分数,供以后筛选司机时作为参考。

2 基于区块链的车联网客运系统的实现

本文使用B/S架构与Truffle框架实现本文所提出的基于区块链的车联网客运系统的各个模块,通过Web3.js实现3个智能合约模块与各个接口间的连接。图2记录了乘客和司机去中心化支付过程,包含乘客请求节点创建支付合约和乘客与司机点对点支付,支付形式为以太币。支付合约搭建在以太坊系统上,实现了乘客和司机的点对点支付,无须第三方系统的干预,不仅具有不可篡改性、不可伪造性等,而且实现了高效率交易,不产生中介费。

图2 去中心化支付合约系统

3 结语

本文针对现在滴滴出行等客运出行软件中存在的中心化严重、安全性差等问题,提出了基于区块链技术的车联网客运系统的解决方案。本文从乘客和司机的角度给出了车联网客运系统完整的设计方案和工作流程,并且在以太坊客户端上运行成功。相对于现有滴滴出行系统,该系统能够实现去中心化,提高通信效率,保障了乘客的安全性和评价的真实性。