智能城市中基于区块链的联网汽车数据管理的可信范式

《ACM Transactions on Sensor Networks》：A Trusted Paradigm of Data Management for Blockchain-Enabled Internet of Vehicles in Smart Cities

区块链赋能车联网在智能城市中的数据管理与安全优化研究。针对车联网数据管理不完善、可信评估困难及集中存储安全效率问题，提出车辆-道路-云端三级架构，设计基于少数过采样WGAN的恶意数据检测模型和改进的PBFT共识算法，仿真验证表明系统在安全与效率间取得平衡。

　　

编者按

关切声明：在针对《TOSN》关于绿色通信与智能城市中的传感器网络及机器智能的特刊所发表的所有论文进行彻底调查期间，ACM正式发布了关切声明。该调查旨在核实同行评审过程的完整性。ACM强烈建议，在ACM的调查完成并就同行评审过程的完整性作出最终决定之前，不要在学术文献中引用这些特刊中的论文。

摘要

车联网（IoV）使车辆能够生成和共享信息，从而提高交通的安全性和效率，尤其是在运用现代通信技术的智能城市环境中。然而，当前的车联网面临三个主要问题：（1）现有的框架无法构建完整的数据管理系统；（2）在不可信环境中接收到的信息难以评估其可信度；（3）集中式的数据存储方式导致了严重的安全性和效率问题。基于区块链的车联网（BIoV）为解决这些问题提供了可能性。本文提出了一种基于车辆-道路-云架构的可信数据管理范式。本文设计了一种结合Wasserstein生成对抗网络（WGAN）和合成少数样本过采样技术（SMOTE）的模型，用于判断上传的信息是否具有恶意。同时，本文还提出了一种新型的群体加权衰减实用拜占庭容错（PBFT）共识算法，该算法是对传统PBFT的改进版本，用于数据存储，并对其可行性和数据管理流程进行了全面评估。通过结合gwd-PBFT和信任证明（PoT）共识机制，该方法有效缓解了过度激励的问题。仿真结果表明，在保持安全性和可用性的同时，系统的整体效率可以得到提升。