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基于区块链的车联网数据存储技术研究
| 论文题名： | 基于区块链的车联网数据存储技术研究 |
| 关键词： | 区块链;车联网;数据安全;高效存储 |
| 摘要： | 随着智能交通这一概念的提出，车联网作为其主要支撑技术迎来了高速发展的机会。随着网络规模的逐步扩大，越来越多的车辆节点接入到网络之中，海量的车联网数据在网络中传输和共享，这就对车联网数据存储的安全性和高效性提出了更加严格的要求。而现有的车联网技术在数据存储的安全性和高效性方面是存在一定的不足的，如中心化的存储方式容易遭受恶意攻击导致用户的个人数据遭到篡改和泄露。为了解决车联网在安全方面存在的这些缺陷，本文将区块链技术引入到车联网中，利用车联网的去中心化和防篡改特性来保障车联网的数据存储的安全性和高效性。本文主要的研究内容如下： （1）针对当前车联网数据存储中存在的数据泄露、数据篡改等不安全问题，本文提出了一个基于属性加密的车联网数据安全存储方案。该方案结合了区块链和属性加密技术，实现了车联网数据的安全存储和细粒度访问控制。所有的数据的hash值都被存储在区块链上，杜绝了数据篡改的可能性。同时用户可以通过制定访问策略的方式来决定数据只对特定用户开放，防止了数据泄露的问题。本文还改进了传统的属性加密算法，能够使得高性能的RSU节点负担大部分的计算开销，降低车辆节点的性能负担。通过仿真实验表明，本文的方案能够在保证安全的前提下，更为高效的进行数据的存储与共享，进一步提升车辆节点的数据存储效率。 （2）针对传统区块技术引入到车联网中会带来存储占用空间大，存储效率低下的问题，本文提出了一种基于LT编码的轻量型区块存储方案。在该方案中，处于核心网络的RSU节点对区块分片后进行LT编码并存储一定数量的编码块，而位于边缘网络的车辆节点仅仅存储最新区块来锚定整个区块链。这样就可以大大降低整个网络因为存储区块而导致的存储空间消耗。同时为了加快车辆节点在区块校验时的速率，本方案提出了一种跳跃式的区块校验算法，通过该方法能够将区块校验的复杂度降低到常数级别，不会随着链长的增加而线性增加，极大的降低了车辆节点的存储压力和整个网络的区块传输开销。通过仿真实验表，在相同条件下，相对于随机删除方式，该方案在区块存储空间占用和区块恢复成功率方面都有着大幅提升，这表明本文的方案能够更为高效的节约存储空间且能够保证足够的系统安全性。 |
| 作者： | 裴黎爽 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 廖丹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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