(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210973646.2 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 西南科技大 学 地址 621000 四川省绵阳市涪城区青龙 大 道中段59号 (72)发明人 邢玲　高建平　刘路路　吴红海　 马强　张琦　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 温利平 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/44(2013.01) G06F 21/60(2013.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 社交车联网中基于智能合约 的查询交换轨 迹隐私保护方法 (57)摘要 本发明公开了一种本发明社交车联网中基 于智能合约的查询交换轨迹隐私保护方法， 社交 车联网中的所有基站构建成了联盟区块链， 车辆 向基站发送 查询交换请求， 基站将协作报价相似 的请求车辆划分为一个请求车辆集群， 并创建一 个多对多的智能合约且将智能合约中请求车辆 的信息进行广播， 社交车联网中收到广播信息的 各个车辆根据自身情况选择请求车辆进行协作 竞标， 基站 计算请求车辆和协作车辆的相似度权 重矩阵， 将智能合约中请求车辆与协作车辆之间 的关系建模成带权二部图， 采用带权二部图最小 权匹配算法进行车辆匹配， 得到请求车辆和协作 车辆的匹配结果， 请求车辆通过其匹配的协作车 辆执行查询服务， 获得查询结果。 本发明可以有 效保护用户轨 迹。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115310131 A 2022.11.08 CN 115310131 A 1.一种社交车联网中基于智能合约的查询交换轨迹隐私保护方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： S1： 将社交车联网中的基站作为节点构建得到联盟区块链， 车辆通过基站接入联盟区 块链； 车辆和基站在进入社 交车联网前首先向认证机构注册认证， 注册成功后， 车辆和基站 均获得合法身份， 每个车辆分别获得公私钥对(PKi,SKi)和账户accounti＝{Addi,balancei, Ri}， PKi、 SKi分别表示车辆ui的公钥和私钥， Addi表示车辆ui的账户地址， balancei表示车辆 ui的账户余额， Ri表示车辆ui的用户信誉评分， i＝1,2, …,M， M表示社交车联网中车辆的数 量， 每个基站分别 获取公私钥对 分别表示基站bsk的公钥和私 钥， k＝1,2,…,K， K表示基站数量； S2： 当车辆ui需要进行连续查询时， 搜索距离最近的基站bsj， 生成查询交换请 求并使用 基站bsj的公钥 进行加密； 车辆ui将加密后的查询交换请求 发送给基站bsk： 其中， IDi表示车辆ui的身份ID， Li＝(xi,yi)表示车辆ui当前的位置坐标， veli、 di分别表 示车辆ui当前的速度和方向， ai表示车辆ui的协作报价； 基站bsk对于预设时间段内所收到的查询交换请求， 首先使用私钥 对查询交换请 求进行解密并检查请求车辆是否满足智能合约的创建条件， 包括用户身份是否合法、 信誉 以及账户余额是否大于预设的阈值， 如果满足条件则接受该请求车辆的查询交换请求， 反 之则拒绝请求车辆的查询交换请求， 并令该车辆的用户信誉减1； 基站bsk根据请求车辆的 协作报价将已被接受查询交换请求的请求车辆进 行聚类， 使协作报价相似的请求车辆划分 至同一集群； 基站bsk为各个请求车辆集群创建一个多对多的智能合约， 其中请求车辆集合 为U， 记其中请求车辆的数量为M ′， 协作车辆集合V初始化为空， 然后基站bsk将智能合约的 请求车辆信息广播给基站覆盖范围内的其他车辆； 基站bsk将请求车辆集合U中 的各个请求 车辆的协作报价ai从其账户余额balancei转移到为该请求车辆创建的智能合约账户SC_ Acci； S3： 社交车联网中各个车辆在接收到基站广播的智能合约 听请求车辆信息后， 根据自 身情况选择请求车辆进行协作竞标； 各个协作车辆vj生成查询交换协作请求， 将该请求使用基站bsk的公钥 进行加密， 协作车辆vj将加密后的查询交换协作请求 发送给基站bsk： 其中， j＝1,2, …,N， N表示协作车辆数量， IDj表示协作车辆vj的身份ID， Addj表示协作 车辆vj的账户地址， balancej表示协作车辆vj的账户余额， Rj表示协作车辆vj的用户信誉评 分， Lj＝(xj,yj)表示协作车辆vj当前的位置坐标， velj、 dj分别表示协作车辆vj当前的速度 和方向， Γj＝(Uj, σ )表示协作车辆的协作竞标对， 其中Uj表示协作车辆vj选择竞标的请求 车辆集合， 且协作押金为σ； 基站bsk收到查询交换协作请求后首先使用私钥 对查询交换协作 请求进行解密， 并 检查协作车辆是否满足条件， 包括用户身份是否合法、 信誉以及账户余额是否大于预设的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115310131 A 2对应阈值， 如果不满足则拒绝协作车辆的查询交换请求， 并令该协作车辆的用户信誉减1， 如果满足条件则接受该协作车辆的查询交换协作请求， 并将协作车辆添加至智能合约的协 作车辆集合V， 记最终得到的协作车辆集合V中协作车辆的数量为N ′； 对于协作车辆集合V中 的各个协作车辆， 基站bsk将协作押金σ 从其账户余额balancej转移到为该协作车辆创建的 合约账户SC_Ac cj； S4： 基站bsk计算智能合约中请求车辆和协作车辆的相似度权 重矩阵， 具体方法如下： 根据协作车辆的协作竞标对确定竞标变量λmn∈{0,1}， 其中， λmn＝1表示请求车辆um和 协作车辆vn存在竞标关系， 反 之 λmn＝0， m＝1,2, …,M′， n＝1,2,…,N′； 当λmn＝0时， 令请求车辆um和协作车辆vn之间的驾驶状态相 似度smn＝0， 当λmn＝1时， 采 用如下方法计算请求车辆um和协作车辆vn之间的驾驶状态相似度smn： 采用如下公式计算得到位置相似度sL(um,vn)： 其中， (xm,ym)、 (xn,yn)分别表示请求车辆um、 协作车辆vn当前的位置坐标， ΔL表示车辆 集合θm中任意两个车辆之间距离的最大值， θm表示请求车辆um与对其进行竞标的所有协作 车辆构成的集 合； 采用如下公式计算得到方向相似度sd(um,vn)： 其中， dm、 dn分别表示请求车辆um、 协作车辆vn当前的车辆 方向角度， dmax、 dmin分别表示车 辆集合θm中车辆方向角度的最大值和最小值； 采用如下公式计算得到 速度相似度svel(um,vn)： 其中， velm、 veln分别表示请求车辆um、 协作车辆vn当前的车辆速度， velmax、 velmin分别表 示车辆集 合θm中车辆速度的最大值和最小值； 采用以下公式 融合得到请求车辆um和协作车辆vn之间的驾驶状态相似度smn： smn＝γ1·svel(um,vn)+γ2·sd(um,vn)+γ3·sL(um,vn) 其中， γ1,γ2,γ3＞0是预设的权 重因子， 且γ1+γ2+γ3＝1； 当请求车辆集合U中的任一请求车辆与对应的竞标协作 车辆都完成驾驶状态相似度的 计算时， 便得到 了智能合约中请求车辆集和协作车辆集间的相似度权 重矩阵W： S5： 基站bsk将智能合约中请求车辆与协作车辆之间的关系建模成带权二部图G＝(U,V, E,W)， 其中， U表示请求车辆集合， V表示协作车辆集合， E表示请求车辆与协作车辆间的边 集， 当λmn＝0时， 请求车辆um和协作车辆vn之间不存在边， 当λmn＝1时， 请求车辆um和协作车权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115310131 A 3