(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 202211151500.6 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 林菲　杜俊杰　 (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 徐超 (51)Int.Cl. H04W 4/44(2018.01) H04W 4/021(2018.01) H04L 9/08(2006.01) H04W 12/04(2021.01) (54)发明名称 电动车节点车联网双层区块链系统及共识 方法 (57)摘要 本发明公开了一种电动车节点车联网双层 区块链系统及共识方法， 属于车联网技术领域， 其包括一条主链和多条子链； 所述主链内设有多 个共识节 点， 主链内的共识节 点作为路边单元节 点分布于不同的区域； 每个子链分别对应一个区 域， 区域内的电动车节点作为对应子链内的共识 节点与该区域对应的路边单元节 点交互连接； 子 链用于接受其区域内的电动车节点的交易数据 并产生新的区块保存交易数据， 通过与其交互的 路边单元节点将电动车节点的交易数据上传至 主链中； 主链用于接收路边单元节 点上传的交易 数据并打包为日志存储在新产生的区块中。 本发 明采用双层区块链结构， 提高了区块链的扩展性 和每秒交易量， 也可以容纳足够多的电动车节 点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115515108 A 2022.12.23 CN 115515108 A 1.一种电动车节点车联网双层区块链系统， 其特征在于： 其包括一条主链和多条子链； 所述的主链内设有多个共识节点， 主链内的共识节点作为路边单元节点分布于不同的区 域； 每个所述的子链分别对应一个区域， 区域内的电动车节点作为对应子链内的共识节点 与该区域对应的路边单 元节点交 互连接； 所述的电动车节点将交易数据上报给 所处区域内的子链； 所述的子链用于接受其区域内的电动车节点的交易数据并产生新的区块保存交易数 据， 子链还用于通过与其交 互的路边单 元节点将电动车节点的交易数据上传至主链中； 所述的主链用于接收路边单元节点上传的交易数据并打包为日志并存储在新产生的 区块中。 2.根据权利要求1所述的电动车节点车联网双层区块链系统， 其特征在于： 所述的主链 的区块中包含默克树， 默克树每一个叶子节点为所述主链的一个交易数据， 交易数据包含 交易摘要， 所述交易摘要由子链交易所在的子链序号、 该子链中的区块序号和子链 区块的 哈希值组成。 3.根据权利要求2所述的电动车节点车联网双层区块链系统， 其特征在于： 所述的子链 与主链的交互通过哈希指针以及API接口进 行； 所述的哈希指 针为子链中交易摘要的索引， 保存在主链中； 所述的API接口用于交易数据验证及 传输。 4.根据权利要求1所述的电动车节点车联网双层区块链系统， 其特征在于： 所述的主链 中的各共识 节点之间相互通信连接， 使得 各路边单 元节点之间互相通信。 5.根据权利要求1所述的电动车节点车联网双层区块链系统， 其特征在于： 所述的电动 车节点上均安装有OB U设备， 用于与相应区域内的路边节点单元进 行通信， 同时也用于电动 车节点之间进行交易数据的交换。 6.一种基于权利要求1所述的电动车节点车联网双层区块链系统的共识方法， 其特征 在于， 其包括以下步骤： S1.电动车节点作为子链中的共识节点， 向所处区域的子链上报带有数字签名的交易 数据， 子链通过路边单元节点将交易数据上传至主链中， 主链对数字签字进行验证， 若验证 成功， 即视为该电动车节点获取记账权， 进行步骤S2； S2.当有电动车节点获取记账权， 相应的子链产生新的区块， 电动车节点将交易数据保 存至新产生的区块中并生成交易 概要； S3.路边单元节点打包交易概要到主链中， 主链进一步将交易概要打包为日志存储在 主链新产生的区块中。 7.根据权利要求6所述的基于电动车节点车联网双层区块链系统的共识方法， 其特征 在于： 所述的步骤S1中通过椭圆曲线数字签名算法为电动车节点分配秘钥对用于数字签 名， 秘钥对 包括公钥pk和私钥sk。 8.根据权利要求6所述的基于电动车节点车联网双层区块链系统的共识方法， 其特征 在于： 所述的路边节点单元划分为领导节点和跟随节点， 领导节点的数量为1个， 用于打包 交易数据至主链的区块， 并通知其它跟随节点更新区块。 9.根据权利要求8所述的基于电动车节点车联网双层区块链系统的共识方法， 其特征 在于： 所述的领导节点为所有路边节点单元中选举权重值最大的路边节点单元， 选举权重 值的计算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115515108 A 2Vi＝(Vbase+Vinc+Vsoc)×NCi     (1) 公式中， Vi为选举权重值， Vbase为基础权重， Vinc为增长权重， Vsoc为社交权重， NCi为第i 个子链是否有欺骗行为， 如果有则此值取0， 若为诚实则取1； 所述的基础权 重Vbase的计算公式为： Vbase＝SXi+BWXi   (2) 公式中， SXi为路边节点单元的覆盖信号范围比， BWXi为路边节点单元的带宽比； 所述的 增长权重Vinc的计算公式为： Vinc＝4WXi+TXi   (3) 公式中， WXi为子链交易数据量比， TXi为子链与路边节点单 元的在线时长比； Vsoc＝SCNXi+RXi  (4) 公式中， SCNXi为子链的电动车节点车辆节点数量比， RXi为路边节点单元的平均响应时 间比。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115515108 A 3