一种基于区块链的车位共享方法及系统与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于区块链的车位共享方法及系统。

背景技术

随着国内汽车保有量的飞速增长，如何提高车位利用率，基于计算机及信息技术提供方便、高效的车位共享方案成为一大难点。

目前普遍的车位共享方案是基于智能车位锁、智能手机以及云服务器的车位共享方法，基于中心化的云服务器提供车位信息的发布及共享交易。该方法中车位出租方通过只能手机向通过中央服务器发布车位共享信息，车位租用方通过中央服务器查找可用车位并支付给中央服务器提供商；在车位使用行为发生时，通过中央服务器进行身份及权限检查并控制开锁。实际运用中，上述方法有很多的缺陷。上述方法对车位出租方及租用方而言，第三方提供的支付、交易服务可信度不足，同时可能存在安全漏洞导致数据丢失、财产丢失。

上述方法对服务商而言，中心化云服务开发和维护成本高，且一旦发生技术故障可能导致所有车位共享交易无法正常进行，引发纠纷。上述方法随着数以千万级的车位共享物联网设备加入，中心化的云服务也可能成为性能瓶颈。所以现有的停车方法的成本高，安全性低，影响用户的体验度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于区块链的车位共享方法及系统，其主要解决现有技术安全性低、影响用户体验度的问题。

第一方面，本发明提供了一种基于区块链的车位共享方法，所述方法包括如下步骤：

租用方终端加入车位共享区块链网络，在该车位共享区块链网络发送广播消息，该广播消息用于向车位共享区块链网络连接的所有智能车位锁广播租用请求；

租用方终端接收租用响应，所述租用响应为车位共享区块链网络接收符合该租用请求的智能车位锁回复的租用响应，该租用响应包括车位信息；

租用方终端显示该租用响应对应的车位信息，向该车位信息中的第一指定车位对应的第一智能车位锁发送租用交易请求；

租用方终端向第一智能车位锁发送开锁请求，所述开锁请求包括身份签名，租用方终端接收第一智能车位锁返回的身份签名的验证结果，如该验证结果为通过，进入该第一指定车位。

第二方面，提供基于区块链的车位共享系统，所述系统包括：租用方终端、车位共享区块链网络与多个智能车位锁，所述车位共享区块链网络连接租用方终端和多个智能车位锁；

所述租用方终端，用于加入车位共享区块链网络，在该车位共享区块链网络发送广播消息，该广播消息用于向车位共享区块链网络连接的所有智能车位锁广播租用请求；

所述车位共享区块链网络，用于接收符合该租用请求的智能车位锁回复的租用响应，该租用响应包括车位信息，将该租用响应转发给所述租用方终端；

所述租用方终端，用于显示该租用响应对应的车位信息，向该车位信息中的第一指定车位对应的第一智能车位锁发送租用交易请求；

所述租用方终端，用于向第一智能车位锁发送开锁请求，所述开锁请求包括身份签名，接收第一智能车位锁返回的身份签名的验证结果，如该验证结果为通过，进入该第一指定车位。

第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面提供的方法。

第四方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行第一方面提供的方法。

本申请的技术方案采用区块链技术由所有智能设备维护一个共享的全局账本，保证车位共享交易的安全可靠。无任何第三方平台或中央服务器参与车位共享交易，避免了因第三方信用问题或黑客攻击导致的资产丢失。无中心节点的区块链网络组成的健壮信息系统，避免了由于单点故障而导致的系统瘫痪或性能问题。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种基于区块链的车位共享系统的结构图；

图2是本申请提供的一种基于区块链的车位共享方法的流程图；

图3为本发明的信息框图。

图4为本发明的区块链网络示例。

图5基于本发明方法的实施例的一次共享车位交易流程示意图。

图6是本申请提供的区块链示例数据结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“厚度”“左”“右”“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在第一方面提供的方法中，所述车位信息包括：车场以及车位编号、经纬度、空闲时间、计费规则中的一种或任意组合。

在第一方面提供的方法中，所述在该车位共享区块链网络发送广播消息具体包括：

通过泛洪广播算法在该车位共享区块链网络发送广播消息。

在第一方面提供的方法中，所述车位共享区块链网络的建立方法具体包括：

所有智能车位锁按设定算法计算符合一定条件的随机数，如所有智能车位锁中的任意一个计算得到该随机数，将在所有智能车位锁中以该随机数发送建立共享区块链网络的请求，该请求携带随机数，其他智能车位锁对该随机数进行验证，如验证通过，加入该共享区块链网络。

在第二方面提供的系统中，所述车位信息包括：车场以及车位编号、经纬度、空闲时间、计费规则中的一种或任意组合。

在第二方面提供的系统中，所述出租方终端，具体用于通过泛洪广播算法在该车位共享区块链网络发送广播消息。

在第二方面提供的系统中，所有智能车位锁，用于按设定算法计算符合一定条件的随机数，如所有智能车位锁中的任意一个计算得到该随机数，将在所有智能车位锁中以该随机数发送建立共享区块链网络的请求，该请求携带随机数，其他智能车位锁对该随机数进行验证，如验证通过，加入该共享区块链网络。

参阅图1，图1为本申请的一种基于区块链的车位共享系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：租用方终端、车位共享区块链网络与多个智能车位锁；其中，车位共享区块链网络连接租用方终端和多个智能车位锁。

参阅图2，图2为本申请提供的一种基于区块链的车位共享方法，该方法在如图1所示的构架下实现，如图2所示，包括如下步骤：

步骤s201、租用方终端加入车位共享区块链网络，在该车位共享区块链网络发送广播消息，该广播消息用于向车位共享区块链网络连接的所有智能车位锁广播租用请求；

上述广播消息具体可以使用设定广播算法来实现广播消息的广播，具体的，该设定广播算法包括但不限于：泛洪广播算法。

步骤s202、租用方终端接收租用响应，所述租用响应为车位共享区块链网络接收符合该租用请求的智能车位锁回复的租用响应，该租用响应包括车位信息；

上述车位信息包括但不限于：车场以及车位编号、经纬度、空闲时间、计费规则中的一种或任意组合。

步骤s203、租用方终端显示该租用响应对应的车位信息，向该车位信息中的第一指定车位对应的第一智能车位锁发送租用交易请求；

步骤s204、租用方终端向第一智能车位锁发送开锁请求，所述开锁请求包括身份签名；

步骤s205、租用方终端接收第一智能车位锁返回的身份签名的验证结果，如该验证结果为通过，进入该第一指定车位。

可选的，上述车位共享区块链网络的建立方法具体可以包括：

所有智能车位锁按设定算法计算符合一定条件的随机数，如所有智能车位锁中的任意一个计算得到该随机数，将在所有智能车位锁中以该随机数发送建立共享区块链网络的请求，该请求携带随机数，其他智能车位锁对该随机数进行验证，如验证通过，加入该共享区块链网络。

可选的，上述车位共享区块链网络的建立方法具体可以包括：

虚拟代币最多的智能车位锁发送建立共享区块链网络的请求，其他智能车位锁对该随机数进行验证，如验证通过，加入该共享区块链网络。

图3为本发明整体信息框图，包括智能车位锁、车位出租方移动终端、车位租用方移动终端、车位共享区块链网络。

所述智能车位锁需支持本发明所述方法，具体组成包括但不限于如下部分：

1、能够升起和落下的对应机械装置；

2、能够和智能终端进行直接连接的通讯模块如2.4g射频模组、蓝牙或串口通讯线等；

3、能够实现和互联网tcp/ip连接的对应软硬件模块；

4、含有能运行本发明所述方法相关算法及程序的系统环境及应用程序；

5、用于数字签名及身份验证的非对称加密算法公私钥密钥对。

所述移动终端可以是安装有支持本发明所述方法的应用程序的手机、手持平板或笔记本电脑，并能通过wifi或4g等联网方式连接互联网。

所述步骤s1中移动终端对车位锁的配置信息包括但不限于以下信息：

1、出租车位地理位置信息，如经纬度，所在车场及车位编号等；

2、出租车位空闲时段；

3、出租车位计费规则。

图4位车位共享区块链网络示意图，车位共享区块链网络是一个点对点的网络，可沿用目前点对点网络的设计方法，在该网络中，所有节点是平等的，没有等级，也没有特殊的节点，或所谓主节点。他运行在tcp/ip网络之上，为随意的拓扑结构，每个节点和其他的随机节点相连。节点可随时接入和离开。任何单个或少数节点的故障都不会对整个网络的运行和信息同步产生影响。在该网络中可进行消息广播，如泛洪(flooding)广播算法，广播后消息将最终传播到所有节点。

图5为基于本发明方法的实施例的一次共享车位交易流程说明，如下：

步骤s5、车位租用方在有车位租用需求时，打开移动终端车位租用应用软件，软件自动发现并加入区块链网络，租用方将车位租用需求广播至区块链网络中；

步骤s6、区块链网络将租用请求广播至各个对等节点(即所述智能车位锁)；

步骤s7、区块链网络中符合车位租用需求的智能锁将自身信息回复给发起租用需求的移动终端；

步骤s8、车位租用方移动终端显示符合条件的车位信息，选择指定车位后向区块链网络广播发起车位租用交易请求；

步骤s9、区块链网络中的所有智能车位锁设备监听车位租用交易请求并进行核验，并采用一定的分布式共识方法对该交易进行确认，并将该交易信息写入车位共享交易区块链中；

步骤s10、车位租用方在使用车位时，通过连接车位出租方智能车位锁，发起含有身份签名的开锁请求；

步骤s11、车位出租方所述智能车位锁验证请求身份，并执行开锁操作。

上述实施例中，所述步骤s9中的车位共享交易需采用一定的分布式共识算法，以达到整个网络对交易区块的认同和同步。举例说明，可行的共识算法有：

1、pow(proofofwork)，如所有节点寻找计算符合一定条件的随机数，寻找到符合条件的随机数的节点有权发起新增区块请求，其余节点验证并认可该区块后共同将新增区块加入区块链中；

2、pos(proofofstack)，如自动选择拥有虚拟代币最多的节点记录并发起新增区块请求，其余节点验证并认可该区块后共同将新增区块加入区块链中

3、其他可行共识算法

区块链示例数据结构如图6，每个区块分区块投和区块体。

其中区块头包含但不限于以下信息：

1、父区块哈希指针

2、区块号

3、时间戳

其中区块体包含若干交易信息，该交易信息包含但不限于以下信息：

1、车位出租方公钥地址

2、车位租用方公钥地址

3、租用时间段

4、支付的虚拟代币金额

5、车位租用方数字签名

区块链网络中的节点在接收到区块新增请求后，区块有效性、交易有效性进行验证，认可后共同将新的区块写入区块链中。

所述步骤s10及s11中，车位租用方通过蓝牙(或其他可行连接)连接到车位出租方智能车位锁，发送开锁请求，并使用私钥对请求进行签名；车位出租方智能车位锁接收到开锁请求后，采用区块链中的对应交易信息的公钥进行解密并验证身份是否符合，如果符合则进行自动开闸操作。

以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。