(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 202210928554.2 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 杭州师范大学 地址 311121 浙江省杭州市余杭区余杭塘 路2318号 (72)发明人 谢琪　丁子轩　胡斌　谭肖　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 邬赵丹 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/30(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种基于区块链的交通事故取证方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链的交通事故 取证方法。 本发 明在发生交通事故后车辆之间相 互认证和共同对事故报告签名， 基于区块链技 术， 车辆在与路边单元认证 之后将签名后的事故 报告交由路边单元上传至区块链， 从而实现事故 报告的记录和不可篡改， 车辆和路边单元之间实 现高效的相互认 证。 通过引入椭圆曲线对认证过 程中的关键参数进行加密运算， 提高了整个认证 过程的安全性， 同时我们设计签名的批量验证方 法， 降低了对无线设备的运算压力。 在认证和事 故报告上传到区块链的过程中， 车辆均使用动态 匿名策略来保护隐私。 能有效的抵抗已知的各种 攻击， 实现隐私保护。 权利要求书3页 说明书5页 附图2页 CN 115296804 A 2022.11.04 CN 115296804 A 1.一种基于区块链的交通事故取证方法， 其特 征在于： 具体包括如下步骤： S1可信中心初始化： 可信中心选择一个生成元为P的椭圆曲线E( ·)， 一种安全单向 Hash函数h( ·)， 模糊提取函数Gen( ·)和恢复函数Rep( ·)； 同时， 可信中心选择随机数 (SKTA， KTA)作为长期私钥， 公钥PKTA＝SKTA·P为基于椭圆曲线算法的点乘结果； 最后， 公开参 数{P， E(·)， h(·)， Gen(·)， Rep(·)， PKTA}； S2车辆和路侧单元向可信中心提交注册请求， 可信中心验证车辆和路侧单元身份的合 法性后， 将注册信息反馈给车辆和路侧单元， 并将车辆和路侧单元 的注册信息分别存储在 车辆的车 载单元OBU和路侧单 元存储单元中， 具体为： S2.1车辆选择随机数SKvi作为长期私钥， 公钥PKvi＝SKvi·P为基于椭圆曲线算法的点 乘结果， 车辆将唯一编码(如发动机号)VIDi， 公钥PKvi， 以及车辆外观信息VaIi通过安全信 道发送到可信中心中； S2.2可信中心接收并验证车辆身份VIDi的合法性后， 通过计算获得车辆的身份验证参 数bi， 选择随机数ri和ai， 计算随机数ai基于椭圆曲线算法的点乘结果Ai＝ai·P， 车辆假名 身份验证参数bi＝h(PIDi||PKvi||Ai)*SKTA+ai； 然后返回{PIDi， Ai， bi， PKTA， ri}给车辆Vi； S2.3车辆基于椭圆曲线算法验证身份验证参数bi的点乘结果bi·P＝h(PIDi||PKVi|| Ai)*PKTA+Ai的正确性， 如果通 过则驾驶员输入生物信息Bioi， 车辆计算生物密钥和密钥恢复 参数( σi， τi)＝Gen(Bioi)， 登录验证参数Vi＝h( σi||VaIi)， 用于加密存 储身份验证参数bi， 用于加密存储长期私钥SKV i， 用于加密存 储随机数ri； 最后， 车辆存储{P， Vi， Si1， Si2， Si3， Ai， PKVi， PKTA， PIDi， Rep(.)， VaIi， τi}到车载单元OBU 中； S2.4可信中心为 路侧单元选择唯一身份标识RIDt， 私钥SKRt， 生成随机 数zt， 基于椭圆曲 线点乘算法计算公钥PKRt＝SKRt·P， 随机数点乘结果Zt＝zt·P， 身份验证 参数yt＝h(RIDt|| PKRt||Zt)*SKTA+zt； 计算结束后， 可信中心通过安全信道将{RIDt， yt， Zt， SKRt， PKRt， PKTA}发送给路侧单 元； S2.5路侧单元收到注册信息{RIDt， yt， Zt， SKRt， PKRt， PKTA}后， 首先基于椭圆曲线算法验 证身份验 证参数的点乘结果yt·P＝h(RIDt||PKRt||Zt)*PKTA+Zt是否成立； 若不成立， 则重新 发起注册请求； 若成立， 将{RIDt， yt， Zt， SKRt， PKRt， PKTA}存储到存储单元中； S3发生事故后， 车辆之间互相认证确认事故信息并对 事故报告签名， 具体为： S3.1事故车辆Vi ′驾驶员输入自己的生物信息Bio ′i， 车辆恢复出生物密钥σ ′i＝Rep (Bio′i， τi)， 计算并验证登录验证 参数Vi＝h( σ′i||VaIi)， 成立则驾驶员身份认证成功； 车辆 解密身份验 证参数 解密长期私钥 生成随机数 di1、 di2， 时间戳T1以及图像或视频等事故信息D1； 基于椭圆曲线算法计算随机数di1的点乘结果Di1＝di1·P， 随机数di2的点乘结果Di2＝ di2·P， 事故报告验证参数ci1＝SKVi+h(D1||Di1||Di2||T1||PIDi||VaIi)*di1； 最后事故车辆Vi ′将消息Mi1发送给事故车辆Vj， Mi1＝{D1， bi， PIDi， Ai， Di1， Di2， PKVi， ci1， VaIi， T1}， 消息Mi1表示步骤S3.1得到的所有信息；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115296804 A 2S3.2事故车辆Vj的驾驶员输入自己的生物信息Biσ ′j， 车辆恢复出生物密钥σ ′j＝Rep (Bio′j， τj)， 计算并验证登录验证参数Vj＝h(σ′j||VaIj)， 若成立， 则驾驶员的身份认证成 功； 车辆解密身份验证参数 解密长期私钥 生 成随机数dj1、 dj2， 时间戳T2以及事故信息D2； 基于椭圆曲线算法计算随机数dj1的点乘结果Dj1＝dj1·P， 随机数dj2的点乘结果Dj2＝ dj2·P， 事故报告验证参数cj1＝SKVj+h(D2||Dj1||Dj2||T2||PIDj||VaIj)*dj1； 最后事故车辆Vj将消息Mj1发送给事故车辆Vi ′， Mj1＝{D2， bj， PIDj， Aj， Dj1， Dj2， PKVj， cj1， VaIj， T2}， 消息Mj1表示步骤S3.2得到的所有信息； S3.3事故车辆Vi ′收到事故车辆Vj发送的消息Mj1后， 验证时间戳T2的新鲜性、 身份验证 参数bj的椭圆曲线的点乘结果bj·P＝h(PIDj||PKVj||Aj)*PKTA+Aj的正确性、 事故报告验证 参数cj1的椭圆曲线的点乘结果cj1·P＝PKVj+h(D2||Dj1||Dj2||T2||PIDj||VaIj)*Dj1的正确 性， 验证通过后， 事故车辆Vi ′对事故信息D2进行确认； 如果认同事故车辆Vj发送的事故信 息合理， 则采取如下步骤 对其进行签名； 事故车辆Vi ′计算点Di2和Dj2的椭圆曲线点加结果Dij＝Di2+Dj2， 事故报告验证参数ci2＝ SKVi+h(D1||D2||Dij||T1||PIDi||T2||PIDj||VaIi||VaIj)*di2； 事故车辆Vi ′将消息Mi2发送给车辆Vj， Mi2＝{ci2， PIDi， VaIi， PIDj}， 消息Mi2表示步骤 S3.3得到的所有信息； S3.4事故车辆Vj收到事故车辆Vi ′发送的消息Mi1后， 首先验证时间戳T1的新鲜性、 身份 验证参数bi、 事故报告验证参 数ci1的椭圆曲线点乘结果bi·P＝h(PIDi||PKVi||Ai)*PKTA+Ai， ci1·P＝PKVi+h(D1||Di1||Di2||T1||PIDi||VaIi)*Di1的正确性， 验证通过后， 车辆Vj对事故 信息D1进 行确认； 如果认同事故车辆V i′发送的事故信息合理， 则采取如下步骤对其进 行签 名； 车辆Vj计算计算点Di2和Dj2的椭圆曲线点加结果Dij＝Di2+Dj2， 事故报告验证参数cj2＝ SKVj+h(D1||D2||Dij||T1||PIDi||T2||PIDj||VaIi||VaIj)*dj2； 事故车辆Vj将消息Mj2发送给事故车辆V i′， Mj2＝{cj2， PIDj， ， VaIj， PIDi}， 消息Mj2表示步 骤S3.4得到的所有信息； S3.5事故车辆Vi ′收到事故车辆Vj发送的Mj2后， 计算事故报告验证参数的和cij＝cj2+ ci2， 验证cij的椭圆曲线点乘结果cijP＝PKVj+PKVi+h(D1||D2||Dij||T1||PIDi||T2||PIDj|| VaIi||VaIj)Dij是否成立； 若成立， 表明双方都对 事故的真实画面进行了签名； S3.6车辆Vj收到事故车辆Vi ′发送的Mi2后， 计算事故报告验证参数的和cij＝cj2+ci2， 验 证cij的椭圆曲线点乘结果cijP＝PKVj+PKVi+h(D1||D2||Dij||T1||PIDi||T2||PIDj||VaIi|| VaIi)Dij是否成立； 若成立， 表明双方都对 事故的真实画面进行了签名； S4路侧单 元对事故车辆进行认证， 并将签名的事故报告上传至区块链， 具体为： S4.1事故车辆Vi ′发送消息 M1给最