【摘 要】
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智能交通系统以智能技术实现交通智能化,极大地提高了交通运行效率与安全性,提高了社会效益。作为智能交通系统中的关键技术车联网可以智能高效地共享数据,车联网中的数据共享使得交通参与者们实时全面地掌握交通数据。而随着车联网部署规模的不断扩大,在车联网开放的网络环境中其数据共享面临着数据安全保障、用户隐私保护、系统运行效率与成本挑战等一系列问题。针对此,本文设计了基于联盟区块链的车联网数据共享系统,利用联
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智能交通系统以智能技术实现交通智能化,极大地提高了交通运行效率与安全性,提高了社会效益。作为智能交通系统中的关键技术车联网可以智能高效地共享数据,车联网中的数据共享使得交通参与者们实时全面地掌握交通数据。而随着车联网部署规模的不断扩大,在车联网开放的网络环境中其数据共享面临着数据安全保障、用户隐私保护、系统运行效率与成本挑战等一系列问题。针对此,本文设计了基于联盟区块链的车联网数据共享系统,利用联盟区块链技术保证车联网数据共享安全,集成压缩感知技术保证车联网数据采集与传输效率,改进PBFT共识算法增加数据存储效率,运用IPFS系统在链外扩展数据存储空间,运用智能合约编写数据共享机制。具体研究内容如下:(1)以联盟区块链技术为基础,搭建基于联盟区块链的车联网数据共享系统,以车辆节点作为数据节点,进行数据的采集、传输、处理。以RSU节点为共识节点,运行共识算法将数据存储到区块链系统中。结合密码学技术保证数据流通过程中的安全。(2)基于压缩感知技术,车辆节点压缩采集原始数据,节省数据采集及后续传输时间,等数据经过加密算法处理、共识算法处理后存储到区块链系统中,再将其同步到IPFS系统中并进行原始数据重构。(3)通过对PBFT共识机制进行优化,在不影响共识验证正确性的前提下减少共识延迟,提升出块速率。(4)应用IPFS系统在链外存储大量车联网原始数据,并将原始数据转化为哈希数据进行上链存储,进一步节省了区块链存储空间。用户可以通过IPFS与区块链进行数据交互,以索引的方式对比数据的完整性。(5)编写智能合约代码,设置数据共享机制,保证数据共享安全、高效地进行。(6)运用Hyperledger Fabric对系统运行及功能进行模拟,仿真内容包括节点数据采集与传输、节点数据共识与验证、节点数据存储与共享。(7)对系统关键性能参数进行仿真,汇出仿真结果图,与其他相关研究成果进行对比,验证系统存在的优势。
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