喬 瑞

(陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院 信息工程學(xué)院,陜西 咸陽(yáng) 712046)

0 引言

現(xiàn)在人們對(duì)出行方式的要求逐漸提高,各種打車軟件層出不窮,其中最典型的當(dāng)屬滴滴出行,但滴滴出行中存在各種問(wèn)題。針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)隱私保護(hù)的方式有很多種,目前采用最多的是PKI認(rèn)證機(jī)制。林璟鏘等[1]在PKI的綜述中提到,該方式中TA需要為每個(gè)車輛頒發(fā)唯一編號(hào)并提供多個(gè)匿名證書(shū),這樣會(huì)導(dǎo)致TA存儲(chǔ)和撤銷證書(shū)負(fù)擔(dān)過(guò)重。Vija等[2]提出了利用假名頒發(fā)的匿名證書(shū)對(duì)車輛進(jìn)行認(rèn)證和批認(rèn)證,該方式雖然能夠解決PKI中TA存儲(chǔ)和撤銷證書(shū)負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)王青龍等[3]的安全分析后發(fā)現(xiàn)該方案不能抵抗假冒攻擊、偽造攻擊等。因此,既要實(shí)現(xiàn)車輛與乘客的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,又要保障通信的安全,就需要通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)完成。

近幾年,區(qū)塊鏈技術(shù)得到了迅速發(fā)展。它是一種特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其主要按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合而成,通過(guò)密碼學(xué)保證消息的不可篡改性和不可偽造性。通過(guò)部署智能合約完成去中心化過(guò)程,當(dāng)條件達(dá)到觸發(fā)合約的條件時(shí),合約模塊會(huì)自動(dòng)執(zhí)行,從而完成合約中設(shè)定的一系列的功能。

1 基于區(qū)塊鏈的車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文提出的基于區(qū)塊鏈的車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)主要由:乘客端、司機(jī)端、智能篩選合約、訂單合約、支付合約和共享系統(tǒng)幾個(gè)部分組成,如圖1所示。其中,底層去中心化系統(tǒng)通過(guò)采用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建去中心化的交易系統(tǒng)。

圖1 車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)工作流程

車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)的工作流程如下述步驟所示:(1)首先,司機(jī)端、乘客端注冊(cè)審核;然后,乘客在乘客端發(fā)送出行請(qǐng)求,司機(jī)在司機(jī)端做出回應(yīng)。(2)首先,通過(guò)智能篩選合約篩選最佳司機(jī),本系統(tǒng)設(shè)置5 km范圍以內(nèi)的,評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)平均值在4分及其以上的(5分為總分)司機(jī)通過(guò)篩選。其次,通過(guò)篩選的司機(jī)在司機(jī)端確認(rèn)接單,生成訂單。(3)生成訂單后,會(huì)觸發(fā)訂單合約的自動(dòng)執(zhí)行。(4)區(qū)塊鏈中的礦工節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)該訂單進(jìn)行全程跟蹤。(5)司機(jī)在服務(wù)端確認(rèn)到達(dá)終點(diǎn)后,觸發(fā)支付合約的自動(dòng)執(zhí)行,完成支付。(6)乘客評(píng)價(jià)完成后自動(dòng)觸發(fā)智能篩選合約,該合約會(huì)記錄該司機(jī)的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù),供以后篩選司機(jī)時(shí)作為參考。

2 基于區(qū)塊鏈的車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本文使用B/S架構(gòu)與Truffle框架實(shí)現(xiàn)本文所提出的基于區(qū)塊鏈的車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)的各個(gè)模塊,通過(guò)Web3.js實(shí)現(xiàn)3個(gè)智能合約模塊與各個(gè)接口間的連接。圖2記錄了乘客和司機(jī)去中心化支付過(guò)程,包含乘客請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建支付合約和乘客與司機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付,支付形式為以太幣。支付合約搭建在以太坊系統(tǒng)上,實(shí)現(xiàn)了乘客和司機(jī)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付,無(wú)須第三方系統(tǒng)的干預(yù),不僅具有不可篡改性、不可偽造性等,而且實(shí)現(xiàn)了高效率交易,不產(chǎn)生中介費(fèi)。

圖2 去中心化支付合約系統(tǒng)

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)現(xiàn)在滴滴出行等客運(yùn)出行軟件中存在的中心化嚴(yán)重、安全性差等問(wèn)題,提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)的解決方案。本文從乘客和司機(jī)的角度給出了車聯(lián)網(wǎng)客運(yùn)系統(tǒng)完整的設(shè)計(jì)方案和工作流程,并且在以太坊客戶端上運(yùn)行成功。相對(duì)于現(xiàn)有滴滴出行系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)去中心化,提高通信效率,保障了乘客的安全性和評(píng)價(jià)的真實(shí)性。