【发明授权】一种车联网中基于智能合约的公平支付系统及其工作方法_福州大学_202010063538.2 

申请/专利权人:福州大学

申请日:2020-01-20

公开(公告)日:2022-08-12

公开(公告)号:CN111260348B

主分类号:G06Q20/06

分类号:G06Q20/06;G06Q20/38;G06Q40/04

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.08.12#授权;2020.07.03#实质审查的生效;2020.06.09#公开

摘要:本发明涉及一种车联网中基于智能合约的公平支付系统及其工作方法,包括请求端、路测单元、多个目击端和区块链;所述区块链上搭载有智能合约;所述请求端与所述路侧单元通信相连,用以将目标区域道路信息请求发送给路侧单元,所述请求端还将需要支付的报酬存放在智能合约中;所述路侧单元根据所述请求端的请求进行广播并收集目击端;所述每个目击端为所述请求端提供目标区域的目击信息,并在智能合约中完成承诺并由智能合约验证目击信息的正确性和完整性;若该目击端的目击信息为多数信息,则目击端获得信息费;否则,恶意目击端将因提供虚假消息而被惩罚。本发明实现目击信息的承诺与验证,保证目击端、路侧单元和请求端之间的公平支付。

主权项:1.一种车联网中基于智能合约的公平支付系统,其特征在于:包括请求端、路测单元、多个目击端和区块链;所述区块链上搭载有智能合约;所述请求端与所述路测单元通信相连,用以将目标区域路况信息请求发送给路测单元,所述请求端还将需要支付的报酬存放在智能合约中;所述路测单元根据所述请求端的请求进行广播并收集目击端;每个目击端为所述请求端提供目标区域的目击信息,并在智能合约中完成承诺并由智能合约验证目击信息的正确性和完整性;若该目击端的目击信息为多数信息,则目击端获得信息费;否则,恶意目击端将因提供虚假消息而被惩罚;所述车联网中基于智能合约的公平支付系统的工作方法具体包括以下步骤:步骤S1:系统初始化参数,请求端将路况信息请求发送给路测单元,同时将需要支付的报酬存放在智能合约中;步骤S2:所述路测单元验证请求和报酬后,为请求端广播请求并收集目击端;步骤S3:参与的每个目击端对目击信息进行签名,将其插入到区块链上的布隆过滤器中,作为一个承诺存放在智能合约中;同时目击端存放押金在智能合约中;步骤S4:当所有目击端完成承诺,目击端提供目击信息与该信息的签名到智能合约中,用以验证该信息的存在;步骤S5:根据目击信息,智能合约计算出多数信息;若目击端的目击信息为多数信息,则目击端通过智能合约获得信息费;若存在恶意目击端没有揭露承诺的信息或该目击信息不为多数信息,执行索赔阶段,恶意目击端将失去存在智能合约中的押金;所述步骤S1的具体内容为:请求端将本次请求的服务费与信息费存放到智能合约中,并将路况信息请求发送给所述路测单元;在请求中,请求端设置所需目击端的数量n、多数信息的阈值θ、指定时间t、请求道路交通信息的区域即目标区域、支付给路测单元以及目击端的报酬即服务费与信息费fee,其中阈值θ为一个正整数,满足所需目击端的数量n≥3,1分钟t60分钟;当路测单元确认全部报酬n+1×fee已经存放到智能合约中,路测单元为请求端在目标区域广播该请求;目击端在路况信息msgA或路况信息msgB中选择一个作为目击信息承诺到智能合约中,当目击端的所有目击信息数量超过阈值θ时,所述请求端接受该信息;所述步骤S3的具体内容为:对于i∈[1,n],目击端Wi先对目击信息msgi签名,获得签名在获得签名后,目击端Wi调用智能合约中的CommitMsg·模块将签名插入到智能合约中的布隆过滤器BF中,保存签名的目击信息msgi,其他目击端无法获得msgi;在目击信息msgi存放在区块链上的时候,目击端Wi同时存放一笔押金deposit在智能合约中,若该目击端的目击信息不为多数信息将失去押金;令deposit≥n×fee,使得恶意目击端Wj对请求端有足够的赔偿;当目击端将押金存放到智能合约中,则目击端完成对其目击信息的承诺;若恶意目击端未揭露目击信息或目击信息不为多数信息时,则请求端在索赔阶段获得补偿;所述步骤S4的具体内容为:当所有目击信息插入到区块链上的布隆过滤器后,每个目击端需在时间t前提供目击信息msgi和目击信息的签名并调用智能合约的VerifyMsg·模块揭露目击信息并对其进行验证;智能合约先对签名进行验证,VerifyMsgmsgi,sig使用目击端Wi的公钥验证ECDSA签名是否正确;全部目击信息的集合为MSG,其表示为MSG=msg1,…,msgn;定义一个布尔变量Reveal,表示是否所有的目击信息都被揭露,表示为RevealMSG=Revealmsg1…Revealmsgn;若ECDSA签名验证且签名被验证存在于智能合约的布隆过滤器BF中,则表示目击信息msgi已被目击端Wi揭露,表示为Revealmsgi=true;若存在恶意目击端未揭露目击信息或目击信息msgi签名验证的结果为VerWimsgi,sig=false,即目击信息的数量未达到n,表示为Revealmsgi=false,获得信息揭露的结果为RevealMSG=false;当目击信息msgi的签名验证成功后,智能合约对该签名是否在布隆过滤器BF中进行验证;对于j∈[1,k],若签名的每个哈希值满足在布隆过滤器BF上对应索引值位置存在0,表示该值不是目击端Wi承诺的目击信息msgi,则Revealmsgi=false,同时获得RevealMSG=false,请求端获得恶意目击端的押金,其他目击端获得参与费;只有在全部目击端都揭露其目击信息时,并且全部目击信息在布隆过滤器中被验证存在时,则获得RevealMSG=true。

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