Bài tập lớn mạng máy tính Trao đổi tin nhắn an toàn trong VANET bằng một loại Blockchain mới mạng máy tính đại học bách khoa hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG

BÁO CÁO MƠN HỌC : MẠNG MÁY TÍNH
Đề tài : Trao đổi tin nhắn an toàn trong VANET bằng một loại Blockchain mới
Giảng viên hướng dẫn : TS. Trần Quang Vinh

Nhóm sinh viên thực hiện :
STT

Họ và tên

MSSV

1

Dương Khắc Sơn

20172795

2

Nguyễn Đức Thanh

20172816

3

Nguyễn Văn Huy

20151697

Hà Nội, 5-2021
1


MỤC LỤC
1 . Giới thiệu..................................................................................................................... 4
2 . Cơng trình liên quan .................................................................................................... 7
3 . Tổng quan về kỹ thuật ................................................................................................. 9
3.1 . Các nguyên tắc cơ bản của VANET ..................................................................... 9
3.2 Tổng quan về blockchain ..................................................................................... 11
4 . Lược đồ chuỗi khối trong VANET ........................................................................... 19
4.1 . Giả định............................................................................................................... 19
4.2 . Các thành phần của chương trình blockchain được đề xuất ............................... 20
4.3 . Blockchain được đề xuất trong VANET ............................................................ 22
5 . Triển khai chuỗi khối để phổ biến thơng điệp an tồn trong VANET ...................... 25
6 . Đánh giá .................................................................................................................... 31
7 . Viễn cảnh tương lai: tính tốn biên cho chuỗi khối trong VANET .......................... 33
8 . Phần kết luận ............................................................................................................. 35

2


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1:Mơ hình tin cậy trong VANET.............................................................................. 11
Hình 2. Cấu trúc của các khối trong một blockchain. ....................................................... 12
Hình 3: Định dạng tiêu đề khối. ........................................................................................ 13
Hình 4: Các cơ chế đồng thuận trong chuỗi khối . ............................................................ 15
Hình 5: Sơ đồ chuỗi khối để phổ biến thơng điệp an tồn. ............................................... 21
Hình 6: Việc tạo ra một chuỗi khối từ các thông báo sự kiện chưa được xác nhận. ......... 24

Hình 7. Đề án blockchain được đề xuất trong VANET. ................................................... 26
Hình 8: MEC cho blockchain trong VANET. ................................................................... 34

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Định dạng thông báo sự kiện. .............................................................................. 27
Bảng 2. Đánh giá sự phát triển của mạng blockchain VANET . ...................................... 32

3


Chương 1 : Giới thiệu
Trong những thập kỷ gần đây, số lượng các phương tiện thông minh và tự hành đã
khơng ngừng gia tăng. Trong Vehicular Ad-hoc NETworks (VANET), tính mạng và tài
sản của người lái xe phụ thuộc vào hiệu quả giao tiếp giữa các phương tiện. Mục tiêu chính
của mạng lưới xe cộ là phổ biến chính xác thơng tin về các sự kiện đe dọa tính mạng, chẳng
hạn như báo cáo về tắc đường và tai nạn, trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, vẫn còn là một
thách thức để phổ biến thông tin sự kiện quan trọng trong một khu vực được nhắm mục
tiêu trong môi trường VANET năng động và sự hiện diện của các phương tiện độc hại. Các
VANET hiện có có nhiều vấn đề về bảo mật. Do thông tin sai lệch và không đáng tin cậy
được gửi bởi các phương tiện độc hại, một số thông điệp quan trọng không thể được phổ
biến một cách chính xác trong thời gian thực. Và điều này dẫn đến thiệt hại tài sản thế chấp
cho các phương tiện lân cận và tài xế. Một trong những thách thức mà VANET phải đối
mặt là do đặc tính phù du của nó. Trong VANET phân tán, các nút xe cộ có thể tham gia
và rời khỏi mạng động như trong Mạng quảng cáo di động (MANET). Các blockchain thời
gian gần đây đã đạt được sự chú ý của các nhà nghiên cứu và có tiềm năng to lớn trong các
lĩnh vực đa dạng. sử dụng blockchain để giải quyết các vấn đề quan trọng về phổ biến
thông tin trong VANETs. Blockchain là một mơ hình điện tốn phân tán và phi tập trung
mới nổi làm nền tảng cho tiền điện tử Bitcoin , cung cấp quyền riêng tư và bảo mật trong
các mạng ngang hàng (P2P). Trong trường hợp của VANET, blockchain có thể được sử
dụng để quản lý sự thật cơ bản của thông tin cho các phương tiện vì bất kỳ phương tiện

nào cũng có thể truy cập lịch sử thông tin sự kiện trong blockchain công khai. Đề xuất một
kế hoạch để xác định độ tin cậy của nút và độ tin cậy của thông điệp trong VANET và sau
đó lưu trữ chúng trong một blockchain công khai hoạt động như sự thật nền tảng cho các
phương tiện khác. Việc áp dụng đơn giản một blockchain hiện tại không thể áp dụng trực
tiếp cho các tình huống VANET. Do đó, sẽ giới thiệu một loại blockchain mới phù hợp với
VANET và sử dụng các thông báo sự kiện làm giao dịch trong VANET, không giống như
sử dụng tiền điện tử làm giao dịch trong Bitcoin. Blockchain có thể giải quyết các vấn đề
lớn mà các VANET hiện tại phải đối mặt và cung cấp bảo mật cho việc phổ biến thông tin
4


quan trọng. Trong sơ đồ, các khối mới được xây dựng dựa trên các thông điệp sự kiện
tương tự như các giao dịch bằng Bitcoin và hàm băm của các khối liên tiếp được liên kết
với nhau theo cách tuần tự để tạo thành một chuỗi khối. Gần đây, đã có nhiều quan tâm
đến cơng nghệ blockchain và nhiều nhà nghiên cứu đã tìm hiểu các cách mà blockchain có
thể được sử dụng trong các hệ thống không gian địa lý. Trong trường hợp của Bitcoin, một
khối mới đúc được chia sẻ giữa tất cả các nút trên toàn cầu. Tuy nhiên, trong trường hợp
của VANET, không cần chia sẻ các khối vượt ra ngoài phạm vi của một quốc gia. Ví dụ,
Nhật Bản và Hàn Quốc cách xa nhau về mặt địa lý và chúng không được kết nối bằng
đường bộ. Vì vậy, thơng tin về giao thơng và tai nạn ở Nhật Bản khơng hữu ích cho các
phương tiện giao thơng ở Hàn Quốc. Do đó, sẽ phù hợp hơn nếu duy trì một blockchain
riêng biệt chỉ xem xét mức độ tin cậy của nút xe và độ tin cậy của tin nhắn ở mỗi quốc gia
dựa trên vị trí địa lý. Mục tiêu chính của bài báo này là nghiên cứu cách gửi các thông điệp
sự kiện đáng tin cậy một cách an toàn bằng cách áp dụng công nghệ blockchain trong
VANETs. Sẽ xử lý một blockchain địa phương độc lập với các chuỗi từ các quốc gia khác
để cải thiện khả năng mở rộng và tính kịp thời của việc phổ biến thông điệp trong
VANET. Coi một chuỗi khối công cộng quản lý và lưu trữ độc lập tất cả độ tin cậy của các
nút và độ tin cậy của thông điệp ở một quốc gia nhất định. Trình bày các loại cơ chế đồng
thuận blockchain khác nhau dựa trên blockchain riêng tư hoặc công khai. Cơ chế đồng
thuận đóng một vai trị quan trọng trong việc xác định tính bảo mật và khả năng mở rộng

của một blockchain. Sẽ tập trung vào cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW) có khả năng
bảo mật mạnh mẽ và có thể chứng minh được và phù hợp với một blockchain cơng
khai. Giới thiệu tính tốn biên cho blockchain, vì nó có thể giảm độ trễ cho việc tạo khối
bằng cách giảm tải PoW tính tốn cao cho các máy chủ biên để các phương tiện khai thác
khai thác các khối. Hơn nữa, khốicó thể giảm độ trễ lan truyền bằng cách sử dụng điện toán
đám mây biên.
Trong bài báo này, giới thiệu một blockchain có thể được sử dụng để xử lý hiệu quả mức
độ tin cậy của các nút và thông điệp sự kiện trong VANET. Những đóng góp chính của bài
báo của có thể được tóm tắt dưới đây:

5


a. Đề xuất một sơ đồ blockchain để lưu trữ độ tin cậy của nút và tin nhắn trong
VANET. Trong sơ đồ này, độ tin cậy của nút và tin nhắn hoạt động như các giao
dịch tương tự như chuỗi khối Bitcoin cung cấp sự thật cơ bản cho các phương tiện
khác.
b. Cố gắng cải thiện khả năng mở rộng của blockchain bằng cách sử dụng blockchain
cục bộ, đây là một khái niệm dựa trên vị trí địa lý và độc lập với các chuỗi từ các
quốc gia khác nhau.
c. Mong muốn giảm độ trễ cho việc tạo khối bằng cách giới thiệu tính tốn biên trong
chuỗi khối VANET như một viễn cảnh trong tương lai. Tính tốn biên sẽ giảm độ
trễ bằng cách giảm tải tính tốn phức tạp cho các thiết bị biên, do đó cung cấp các
ứng dụng thời gian thực trong VANET.

6


Chương 2 : Tổng quan về Blockchain
Một blockchain có thể được định nghĩa là một cơ sở dữ liệu công cộng phân tán và

phi tập trung của tất cả các giao dịch hoặc sự kiện kỹ thuật số đã được thực hiện hoặc chia
sẻ giữa các nút tham gia. Mỗi sự kiện trong cơ sở dữ liệu công khai được xác thực dựa trên
sự đồng ý của một số lượng lớn các nút trong mạng blockchain. Sự phổ biến của blockchain
là do những ưu điểm của nó, bao gồm phân quyền, ẩn danh, thứ tự thời gian của dữ liệu,
bảo mật phân tán, tính minh bạch, tính bất biến và tính phù hợp với các mơi trường khơng
đáng tin cậy. Blockchain bao gồm hai loại nút. Một nút đầy đủ là một nút lưu trữ và duy
trì lịch sử hồn chỉnh của các giao dịch blockchain. Nó bắt đầu một giao dịch trực tiếp và
độc lập, và nó xác minh một cách có thẩm quyền tất cả các giao dịch trong mạng. Mọi nút
trong mạng blockchain đều biết hàm băm của khối genesis. Mỗi nút trong mạng đều xây
dựng một blockchain đáng tin cậy dựa trên khối genesis hoạt động như một gốc an
tồn. Khối genesis khơng có hàm băm của khối trước đó. Nếu một nút mới, thì nó chỉ biết
khối genesis và nó sẽ phải tải xuống tất cả các khối bắt đầu từ khối genesis để đồng bộ hóa
với mạng blockchain và được cập nhật liên tục khi tìm thấy khối mới. Việc xâu chuỗi các
khối được thực hiện bằng cách thêm các hàm băm của các khối trước vào khối hiện tại để
hàm băm của khối hiện tại theo cách tuần tự với khối sau . Sau đó, nó được chia sẻ với các
nút khác trong mạng P2P phân tán theo cách an tồn mà khơng cần cơ quan trung ương. Các
hàm băm tuần tự của các khối đảm bảo thứ tự giao dịch tuần tự. Sau đó, các giao dịch trước
đó khơng thể được sửa đổi nếu không sửa đổi các khối của chúng và tất cả các khối tiếp
theo. Blockchain được xác minh bởi sự đồng thuận của các nút ẩn danh trong việc tạo ra
các khối. Nó được coi là an tồn nếu sức mạnh tính tốn tổng hợp của các nút độc hại
khơng lớn hơn sức mạnh tính tốn của các nút trung thực. Trong trường hợp của Bitcoin,
khái niệm PoW đảm bảo rằng người khai thác không thao túng mạng để tạo ra các khối giả
mạo. PoW là một câu đố tốn học rất khó giải và dễ xác minh để nó bảo vệ chuỗi khối khỏi
các cuộc tấn cơng chi tiêu gấp đôi.
Trong nghiên cứu về VANET, một số công trình trước đây liên quan đến phổ biến
thơng điệp sự kiện an toàn dựa trên việc bỏ phiếu. Hầu hết các phương pháp biểu quyết
7


đều cố gắng giải quyết các vấn đề về bảo mật của nút bằng cách hỏi ý kiến của các nút khác

để xác định độ tin cậy của một nút. Tuy nhiên, kiểu tiếp cận này có vấn đề là liệu các nút
cung cấp phản hồi có thể tin cậy được hay không. Giả định rằng tất cả thông tin được lưu
giữ trong cơ sở dữ liệu phân tán dựa trên cơng nghệ blockchain. Nói chung, cơng việc hạn
chế đã được thực hiện để nghiên cứu các mạng xe cộ sử dụng blockchain. Các tác giả trong
Ref đã sử dụng một khái niệm blockchain cơ bản để đơn giản hóa việc quản lý khóa phân
tán trong các mạng xe cộ không đồng nhất. Các tác giả trong Ref đã kết hợp các khái niệm
ứng dụng dựa trên blockchain của VANET và Ethereum và tạo ra một hệ thống minh bạch,
tự quản lý và phi tập trung. Họ đã sử dụng hệ thống hợp đồng thông minh của Ethereum
để chạy tất cả các loại ứng dụng trên chuỗi khối Ethereum. Ngược lại, công việc được đề
xuất áp dụng một loại blockchain khác để phổ biến thơng điệp an tồn trong các mạng xe
cộ. Trong Ref , các tác giả đã đề xuất một công nghệ blockchain để bảo mật ô tô bằng cách
sử dụng mạng lớp phủtrong chuỗi khối và các nút bổ sung được gọi là trình quản lý khối
lớp phủ. Các nút mạng lớp phủ được nhóm lại bởi các đầu cụm và các đầu cụm này chịu
trách nhiệm xử lý blockchain và vận hành các chức năng chính của nó. Tuy nhiên, việc
giới thiệu các nút lớp phủ bổ sung có thể gây ra độ trễ cao và có thể là trung tâm của sự cố
nếu đầu cụm bị xâm phạm. Trong tham Ref , các tác giả đề xuất một blockchain để đảm
bảo giao tiếp của các phương tiện thông minhbằng cách sử dụng giao tiếp ánh sáng nhìn
thấy và các kênh bên âm thanh. Họ đã sử dụng các khóa cơng khai blockchain để xác minh
cơ chế được đề xuất của họ thơng qua các khóa phiên mật mã, sử dụng cả các kênh bên và
cơ sở hạ tầng khóa cơng khai blockchain. Và họ đã sử dụng các loại giao tiếp khác nhau
để bảo vệ mạng lưới xe cộ.

8


Chương 3 : VANET
Chương này cung cấp tổng quan kỹ thuật về các khái niệm cơ bản và thông tin cơ bản
liên quan đến VANET và blockchain . Đầu tiên, trình bày một số ngun tắc cơ bản và mơ
hình ủy thác của VANET. Sau đó, sẽ tập trung vào khái niệm blockchain, liệt kê các tính
năng của nó và sau đó phân loại các loại cơ chế đồng thuận khác nhau được sử dụng trong

công nghệ blockchain.

3.1 . Các nguyên tắc cơ bản của VANET
Gần đây, với sự tiến bộ của cơng nghệ xe cộ, VANET đóng một vai trị quan trọng
trong việc cứu tính mạng và tài sản của người lái xe bằng cách phổ biến thông tin sự kiện
quan trọng. Trong VANET, có hai kiểu giao tiếp: Giao tiếp từ phương tiện đến phương
tiện (V2V) và phương tiện giao thông với cơ sở hạ tầng (V2I). Trong những ngày này,
Phương tiện cho mọi thứ (V2X) phổ biến hơn, nơi mọi thứ đại diện cho người đi bộ, người
đi xe đạp và bất cứ thứ gì có thể giao tiếp với phương tiện. Trong trường hợp giao tiếp V2I,
các phương tiện giao tiếp với Bộ phận bên đường (RSU) được lắp đặt dọc theo hai bên
đường. Giao thức truy cập không dây trong môi trường Xe cộ (WAVE) cung cấp tiêu chuẩn
vô tuyến cơ bản cho giao tiếp dải ngắn chuyên dụng (DSRC) hoạt động ở dải tần 5,9
GHz. WAVE dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11p. Các phương tiện giao tiếp với các phương
tiện lân cận bằng các Đơn vị trên xe (OBU) tạo thành một mạng đặc biệt cho phép liên lạc
theo cách phân tán. Có một số nghiên cứu về Cellular V2X (CV2X), nhưng hiện tại, mạng
này khơng hồn tồn tương thích với 5G và nó khơng cung cấp phạm vi phủ sóng đầy đủ
cho các mạng xe cộ. Một trong những mục tiêu chính của VANET là giao tiếp với các
phương tiện khác bằng cách sử dụng các thơng điệp an tồn để báo cáo các sự kiện, chẳng
hạn như thông tin tai nạn, cảnh báo an tồn, thơng tin về tắc đường, báo cáo thời tiết, báo
cáo về băng trên đường, v.v. Một số thông tin sự kiện nhất định là yêu cầu phải được phổ
biến nhanh chóng và chính xác, với độ trễ tối thiểu. Việc khơng phổ biến kịp thời và chính
xác những thơng tin quan trọng về thời gian này có thể dẫn đến thiệt hại tài sản thế chấp

9


cho người lái xe và các phương tiện lân cận. Tin cậy nút và tin cậy thông báo sự kiện là
một trong những vấn đề chính được sử dụng để bảo mật thơng tin liên lạc trong VANET.

3.1.1 Mơ hình tin cậy

Các mơ hình ủy thác hiện tại có thể được phân loại thành ba loại chính, như thể hiện
trong hình 1. Chúng bao gồm: mơ hình tin cậy dựa trên thực thể, mơ hình tin cậy dựa trên
dữ liệu làm trung tâm và mơ hình tin cậy kết hợp. Mơ hình tín nhiệm dựa trên thực thể tập
trung vào việc đánh giá mức độ đáng tin cậy của từng phương tiện bằng cách xem xét ý
kiến của các phương tiện ngang hàng. Trong Ref, các tác giả đã trình bày một cách tiếp cận
mờ để xác minh độ tin cậy của các nút bằng cách sử dụng phản hồi từ các nút xe cộ liền kề
của nó. Tuy nhiên, độ tin cậy của một thơng báo có thể khơng đồng ý với độ tin cậy của
chính nút đó mọi lúc. Thơng thường, rất khó thu thập tất cả thơng tin để ước tính độ tin cậy
nút theo thời gian thực của các nút xe do tính di động cao của chúng. Tương tự, các mơ
hình tin cậy tập trung vào dữ liệu tập trung vào việc đánh giá độ tin cậy của các sự kiện
nhận được từ các phương tiện lân cận thay vì độ tin cậy của chính nút phương tiện. Các tác
giả trong Refs. đã sử dụng mô-đun quyết định suy luận Bayes để đánh giá các sự kiện
được báo cáo. Mô-đun suy luận dựa trên xác suất trước, rất khó lấy vì cấu trúc liên kết
động của VANET. Ngoài ra, mức độ đáng tin cậy của các nút xe cộ không đảm bảo độ tin
cậy của chính thơng điệp, vì các phương tiện đáng tin cậy có thể truyền thơng điệp sai khi
chúng bị các phương tiện độc hại xâm nhập. Do đó, một mơ hình tin cậy kết hợp đã được
giới thiệu và nó kết hợp các mơ hình tin cậy dựa trên thực thể và dựa trên dữ liệu làm trung
tâm để đánh giá mức độ tin cậy của một thông điệp. Các tác giả trong Ref đã đề xuất một
quản lý tin cậy kết hợp trong đó độ tin cậy của dữ liệu được đánh giá bằng cách sử dụng
các thông báo nhận được từ một số nút xe cộ. Và độ tin cậy của nút được đánh giá bằng
cách sử dụng khuyến nghị và tin cậy chức năng. Tuy nhiên, cơ chế của chúng không xem
xét sự thưa thớt dữ liệu trong VANET.

10


Hình 1:Mơ hình tin cậy trong VANET.
Do đó, khắc phục những nhược điểm của các cơ chế hiện có bằng cách cải thiện mơ
hình tin cậy kết hợp về độ tin cậy của thông điệp và nút. Đề xuất mức độ tin cậy của nút
và mức độ tin cậy của tin nhắn bằng cách sử dụng công nghệ blockchain đáp ứng tất cả các

u cầu của mơ hình tin cậy kết hợp cho VANET. Bằng cách sử dụng công nghệ blockchain
trong sơ đồ của mình, có thể lưu trữ mức độ tin cậy của nút và tin nhắn một cách hiệu quả
trong cơ sở dữ liệu phân tán, đồng thời cung cấp quyền riêng tư và bảo mật phù hợp với
cấu trúc liên kết VANET động.

3.2 Tổng quan về blockchain
Blockchain là một cơ sở dữ liệu công cộng phân tán của tất cả các sự kiện kỹ thuật số
đã được hoàn thành và được chia sẻ giữa các nút tham gia. Nó chứa một bản ghi rõ ràng và
có thể xác minh được về mọi sự kiện đã từng xảy ra. Mỗi sự kiện trong cơ sở dữ liệu
blockchain được xác nhận bởi sự đồng thuận của phần lớn các nút trong mạng. Chủ yếu có
hai loại blockchain, tức là blockchain công khai và blockchain riêng tư. Blockchain công
khai là một blockchain mở, nơi bất kỳ ai cũng có thể tham gia và tương tác với blockchain
mà không cần xin phép cơ quan trung ương. Mặt khác, blockchain riêng tư dựa trên cơ chế
kiểm sốt truy cập. Nó cho phép quản trị viên kiểm soát những người tham gia trong mạng
và những thứ như ai có thể tham gia, xem và ghi vào blockchain. Trong blockchain riêng
tư, quản trị viên có thể tạo một nhóm đồng thuận. Kết quả là, blockchain riêng tư có thể
hội tụ để được tập trung, điều này khiến nó dễ bị thất bại. Tuy nhiên, blockchain cơng khai
là một blockchain hồn tồn phi tập trung khơng có một điểm lỗi nào và có khả năng chống
11


lại các cuộc tấn công độc hại. Trong một chuỗi khối công cộng, khi một nút đầy đủ được
kết nối với các đồng nghiệp của nó, trước tiên nó sẽ cố gắng xây dựng một chuỗi khối hoàn
chỉnh.
Gốc của blockchain là một khối genesis là khối đầu tiên trong blockchain. Nó là nguồn
gốc chung của tất cả các khối và chứa thông tin thường được biết đến với tất cả các
nút. Khối bao gồm các bản ghi băm mật mã, với mỗi khối giữ thông tin về băm của khối
trước đó, tạo thành một chuỗi dữ liệu và tạo ra một chuỗi khối, như được hiển thị trong hình
2 . Blockchain bắt đầu với một khối genesis trên cùng xếp chồng các khối kế thừa. Cấu
trúc của mỗi khối chứa một tiêu đề khối và một nội dung khối. Tiêu đề khối bao gồm băm,

nonce, dấu thời gian của khối trước đó, cũng như gốc Merkle, như được hiển thị trong hình
3. Phần thân khối chứa danh sách các giao dịch và một số dữ liệu bổ sung, tùy thuộc vào
yêu cầu của blockchain. Mỗi khối hiện tại được kết nối với khối trước đó, sử dụng hàm
băm của khối trước đó giống như một chuỗi.

Hình 2. Cấu trúc của các khối trong một blockchain .

12


Hình 3: Định dạng tiêu đề khối.
Để có tính bất biến, các giao dịch nên được băm bằng cách sử dụng hàm băm Merkle,
cần được đưa vào tiêu đề khối. Hàm băm Merkle có nguồn gốc từ thuật tốn Merkle, là
một thuật toán mật mã băm tất cả các giao dịch của khối để lấy gốc Merkel. Gốc Merkle là
mã băm của tất cả các hàm băm của tất cả các giao dịch và cuối cùng nó được thêm vào
trong tiêu đề khối. Lợi ích của cây Merkel là nó có thể xác minh các giao dịch theo yêu cầu
và không bao gồm nội dung của tất cả các giao dịch trong tiêu đề khối, trong khi vẫn đưa
ra cách xác thực tồn bộ chuỗi khối. Nó tạo ra một giá trị băm duy nhất để xác minh tính
tồn vẹn của tất cả các giao dịch bên dưới nó và kích thước của băm Merkel là rất nhỏ so
với tồn bộ kích thước của tất cả các giao dịch. Blockchain đã trở nên phổ biến rộng rãi do
các tính năng bảo mật của nó khi sử dụng mật mã. Ngày nay, một số nhà nghiên cứu từ các
lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như học viện, tổ chức tài chính, ngành y tế và ngân hàng,
v.v., bị thu hút bởi blockchain do những lợi thế to lớn của nó.

3.2.1 . Các tính năng của blockchain
Một số tính năng cơ bản của blockchain như sau:
a. Tính bất biến: Một trong những tính năng quan trọng của blockchain là tính bất
biến. Khi một phần thông tin được ghi lại và xác nhận trong blockchain, thì nó
khơng thể được sửa đổi hoặc xóa khỏi mạng. Ngồi ra, thơng tin khơng thể được
thêm vào một cách tùy tiện.

13


b. Môi trường phân tán và không tin cậy: Trong blockchain, bất kỳ nút nào có thể được
thêm vào đều có thể đồng bộ hóa và xác thực tất cả nội dung của blockchain theo
cách phân tán mà không cần kiểm sốt trung tâm. Nó cung cấp bảo mật và ngăn
chặn từ một điểm lỗi duy nhất. Nó cung cấp sự tin tưởng trong một môi trường
không đáng tin cậy.
c. Quyền riêng tư và ẩn danh: Chuỗi khối cung cấp quyền riêng tư cho người
dùng. Người dùng có thể tham gia mạng ẩn danh. tức là, thông tin về người dùng
khơng thể được biết bởi những người dùng khác. Nó có nghĩa là thơng tin cá nhân
là riêng tư, an toàn và ẩn danh.
d. Giao dịch nhanh hơn: Rất dễ dàng thiết lập một blockchain và các giao dịch được
xác nhận rất nhanh. Chỉ mất vài giây đến vài phút để xử lý các giao dịch hoặc sự
kiện.
e. Dữ liệu đáng tin cậy và chính xác: Do mạng phi tập trung, dữ liệu trong blockchain
đáng tin cậy, chính xác, nhất quán, kịp thời và có thể truy cập rộng rãi. Nó có thể
chống lại các cuộc tấn cơng ác ý và khơng có một điểm hỏng hóc nào.
f. Tính minh bạch: Nó hồn tồn minh bạch vì nó lưu trữ chi tiết của mọi giao dịch
hoặc sự kiện đơn lẻ xảy ra trong mạng blockchain. Bất kỳ ai trong mạng đều có thể
xem các giao dịch một cách minh bạch.

3.2.2 . Cơ chế đồng thuận trong chuỗi khối
Trong blockchain, đồng thuận là một cơ chế chịu lỗi, được sử dụng để đạt được thỏa
thuận cần thiết về một trạng thái duy nhất của mạng trong một hệ thống đa nút phân tán. Nó
là một tập hợp các quy tắc quyết định về sự đóng góp của các nút tham gia khác nhau của
blockchain. Trong một mạng blockchain phi tập trung, cơ sở dữ liệu được chia sẻ công
khai cần một chương trình an tồn, thời gian thực, hiệu quả và đáng tin cậy để đảm bảo
rằng tất cả các giao dịch xảy ra trong mạng đều đáng tin cậy và tất cả các nút tham gia đều
đồng ý trên một sự đồng thuận cụ thể. Dựa trên loại blockchain, tức là blockchain công

khai hoặc riêng tư, cơ chế đồng thuận có thể được phân loại như thể hiện trong hình 4 .
14


Hình 4: Các cơ chế đồng thuận trong chuỗi khối .
Trong blockchain công khai, sự đồng thuận PoW và Proof of Stake (PoS) là các thuật
toán đồng thuận phổ biến và thông dụng nhất.
a. Trong sự đồng thuận PoW, một người khai thác tính tốn giá trị của băm của tiêu
đề khối trước đó, trong khi gốc của giao dịch Merkel sử dụng các giá trị nonce khác
nhau nhiều lần cho đến khi giá trị băm kết quả nhỏ hơn mục tiêu độ khó. Thuật tốn
đồng thuận PoW là một câu đố mật mã rất khó giải, nhưng một khi tất cả các đầu
vào được biết, người khác sẽ dễ dàng xác minh.
b. Trong PoS, người khai thác hoặc người xác nhận tạo ra một khối mới được chọn
theo cách xác định tùy thuộc vào sự giàu có hoặc cổ phần của nó. Các thợ đào được
yêu cầu đặt cược tài sản của họ dưới dạng tiền xu và xác nhận quyền sở hữu mà
không bị yêu cầu chứng minh tính hợp pháp của mỗi giao dịch. Người xác nhận tính
phí giao dịch và khơng có phần thưởng khối trong một số thuật toán PoS. PoS là
một dạng phân tán rẻ hơn và xanh hơn của thuật toán đồng thuận. Nó được phân
loại thêm thành Proof-of-Stake dựa trên lỗi của Byzantine (BFT-PoS) và PoS dựa
trên chuỗi. Giao thức BFT-PoS hoạt động như một cơ chế bỏ phiếu dựa trên vòng
tròn, giả mạo ngẫu nhiên ủy quyền người xác nhận để đề xuất một khối mới trong
quá trình bỏ phiếu nhiều vòng. Trong cơ chế này, người xác thực giữ một bản sao
đầy đủ của blockchain và được xác định bằng khóa cơng khai của họ. Tuy nhiên,
15


việc cam kết và hoàn thành các khối phụ thuộc vào đa số, tức là 2/3 của tất cả các
trình xác thực, để đăng nhập vào khối được đề xuất, có thể mất vài vịng trước khi
khối được hồn thiện. Một PoS dựa trên chuỗi bắt chước sự đồng thuận PoW trong
đó giao thức chỉ định quyền cam kết một khối mới cho trình xác thực được chọn

ngẫu nhiên giả. Khối mới được liên kết với băm của khối trước đó của chuỗi dài
nhất. Một khối là đồng thuận an tồn, tức là, đã hồn thành, khi khơng có cơ hội
được sửa đổi. Lấy cảm hứng từ Khả năng chịu lỗi Byzantine thực tế (PBFT), một
nhóm từ chuỗi khối Ethereum đã đưa ra Casper yêu cầu người xác nhận bỏ phiếu và
ký vào phiếu bầu của họ trước khi tuyên truyền nó trong mạng. Casper sử dụng một
loại thơng báo duy nhất, tức là bỏ phiếu, kết hợp các vai trò chuẩn bị và cam kết. Các
thành phần quan trọng của sự đồng thuận Caspers PoS là các trạm kiểm sốt. Nhóm
nghiên cứu đã đưa ra hai giao thức được gọi là Casper the Friendly Ghost, một
nghiên cứu do Vlad Zamfir dẫn đầu và Casper the Friendly Finality Gadget, một
nghiên cứu do Vitalik Buterin đứng đầu.
c. Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS) đã được giới thiệu để khuyến khích các
bên liên quan nhỏ và khuyến khích họ tham gia vào mạng bằng cách ủy quyền hoặc
chuyển tiền của họ cho các bên liên quan lớn hơn. Trong DPoS, người dùng nhỏ
hoặc các bên liên quan được phép ủy quyền quyền của họ cho những người tham
gia khác, những người sau đó có thể liên quan đến đồng tiền thay mặt cho các bên
liên quan nhỏ hơn. Các bên liên quan nhỏ hơn nhận được một phần khuyến khích
đặt cược như một phần thưởng từ giao thức đồng thuận. Tuy nhiên, tập trung
blockchain có thể xảy ra vì chỉ một số nút kiểm soát phần lớn mạng do lợi nhuận
cao hơn cho các bên liên quan lớn hơn.
d. Trong sự đồng thuận của Hiệp định Byzantine Liên bang (FBA), các nút có thể chọn
người mà họ tin tưởng và việc kiểm sốt được phân cấp. Nó là một blockchain công
khai nơi tư cách thành viên được mở và mỗi nút không cần phải được biết đến và
xác minh trước thời hạn. Một FBA sử dụng các lát cắt đại biểu, là một tập hợp con
của một nhóm đại biểu. Số đại biểu là số lượng nút cần thiết để đạt được thỏa thuận
trong một mạng. Nếu một nút tìm thấy một phần túc số nhất định hoàn toàn đáng
16


tin cậy, nó có thể đồng ý thực hiện cùng với bất kỳ phần nào mà phần túc số đó đồng
ý. Một quyết định đồng thuận giữa những người xác nhận có thể được thực hiện trên

khối mới và có thể được lưu trữ vĩnh viễn trong chuỗi khối cục bộ.
Trong blockchain riêng tư, PBFT là một thuật toán đồng thuận phổ biến. Nó nhanh
chóng và hiệu quả, và sự tin tưởng được tách rời khỏi người mang tài nguyên.
a. PBFT là một phiên bản cải tiến của BFT đảm bảo sự đồng thuận bất kể các hành vi
độc hại trên một phần của một số nút tham gia. Để mơ hình PBFT hoạt động, tất cả
các nút kết nối với nhau và các nút hợp pháp đạt được thỏa thuận hệ thống dựa trên
quy tắc đa số. Giả định là tổng các nút độc hại không thể bằng hoặc lớn hơn 1/3
tổng thể các nút trong mạng. Càng nhiều nút tham gia mạng PBFT, mạng càng an
toàn.
b. Proof of Elapsed Time (PoET) là một cơ chế đồng thuận blockchain riêng tư cần tất
cả các nút tham gia tự nhận dạng trước khi họ tham gia vào mạng. PoET dựa trên
một hệ thống xổ số công bằng, nơi mọi người tham gia đều có cơ hội bình đẳng để
trở thành người chiến thắng trong số tất cả những người tham gia mạng. Trong
PoET, để các nút thắng xổ số, họ cần chọn một thời gian ngẫu nhiên ngắn và phải
hoàn thành thời gian chờ nhất định. Nó tiết kiệm năng lượng và sử dụng ít tài nguyên
bởi hệ thống xổ số cơng bằng.
c. Raft là một thuật tốn đồng thuận chịu lỗi va chạm được đề xuất bởi một nhóm các
nhà nghiên cứu từ Đại học Stanford. Trong Raft, cụm Raft bao gồm một số máy
chủ, thường là năm nút máy chủ. Hệ thống cho phép hai nút bị lỗi cùng một lúc. Nút
máy chủ có ba trạng thái: nhà lãnh đạo, người theo dõi và ứng cử viên. Thông
thường, chỉ có một người lãnh đạo chịu trách nhiệm xử lý tất cả các yêu cầu của
máy khách trong khi các máy chủ khác là người theo dõi. Bang thứ ba, tức là bang
ứng cử viên, bầu ra một nhà lãnh đạo mới. Một ứng cử viên nhận được phiếu bầu từ
đa số nhóm giờ đây trở thành người lãnh đạo mới của cơ chế đồng thuận.
d. Thuật toán đồng thuận giao thức Ripple (RPCA) là một thuật toán đồng thuận được
sử dụng bởi Ripple. Nó bao gồm một máy chủ Ripple, một sổ cái mở và đóng lần
17


cuối, một người đề xuất và một Danh sách nút duy nhất (UNL). Máy chủ Ripple

tham gia vào giao thức đồng thuận. Giao thức RPCA được sử dụng vài giây một lần
bởi tất cả các nút để duy trì tính đúng đắn và thống nhất của mạng. Khi đạt được sự
đồng thuận, sổ cái gần đây được coi là đã đóng và chuyển thành sổ cái được đóng
cuối cùng. Giả sử rằng thuật tốn đồng thuận thành cơng mà khơng có sự phân tách
trong mạng, sổ cái đóng cuối cùng được duy trì bởi tất cả các nút trong mạng sẽ
giống nhau. Có năm trình xác thực (chỉ tin cậy lẫn nhau) được chọn thơng qua cấu
hình tĩnhđược vận hành bởi Ripple. Kết quả là, nó có thể dẫn đến tập trung hóa.
Tuy nhiên, tất cả các giao thức khác, khơng có ngoại lệ của PoW và PoS được đề cập
ở trên, và việc triển khai chúng vẫn phải tuân theo phân tích độ đúng và độ tin cậy được
đánh giá kỹ lưỡng. Có thể có một số lỗ hổng, các vấn đề bảo mật và sự yếu kém của giao
thức trong các cơ chế này. Vì vậy, cho đến nay, PoW được coi là một cơ chế đồng thuận
an tồn mặc dù nó có một số sai sót, chẳng hạn như khả năng mở rộng, hoàn thiện giao
dịch, v.v. Trong bài báo này, áp dụng cơ chế đồng thuận PoW vì sự thành cơng, độ tin cậy
và bảo mật của nó trong tiền điện tử như như Bitcoin.

18


Chương 4 . Lược đồ chuỗi khối trong VANET
Một loại blockchain mới được đề xuất để giải quyết các vấn đề liên quan đến việc
phổ biến thông điệp đáng tin cậy trong VANET. Cách tiếp cận là mới vì sử dụng khái niệm
cơ sở dữ liệu công cộng phân tán bất biến để phổ biến thơng điệp an tồn trong VANET,
nơi bất kỳ nút nào cũng có thể truy cập thơng tin. Ngồi ra, nó có thể được duy trì độc lập
bởi mỗi quốc gia. Trong những năm gần đây, điều này đã trở nên khả thi do sự ra đời của
chuỗi khối Bitcoin. Tuy nhiên, bản chất vấn đề khác với Bitcoin, vì đang xử lý các thơng
điệp sự kiện hơn là các giao dịch tiền điện tử. Một số thông tin về sự kiện, chẳng hạn như
tắc đường , tai nạn đường bộ, và các mối nguy môi trường, có liên quan đến một vị trí địa
lý cụ thể. Thông tin địa phương không được các khu vực hoặc quốc gia khác quan tâm. Tất
cả các phương tiện có thể biết vị trí của mình bằng cách sử dụng chứng chỉ vị trí dựa trên
Proof of Location (PoL). Có hàng triệu phương tiện giao thơng trên thế giới, vì vậy nếu

mỗi quốc gia quản lý một blockchain độc lập, thì sẽ có ít vấn đề về khả năng mở rộng hơn
so với blockchain toàn cầu.

4.1 . Giả định
Giả định rằng các phương tiện giao thơng có thể giao tiếp với các thực thể khác bằng
cách sử dụng phương tiện giao tiếp từ Phương tiện đến Phương tiện (V2V) và Phương tiện
đến mọi thứ (V2X), và các phương tiện có thể kết nối Internet một cách hiệu quả. giả định
rằng tất cả các phương tiện đều có các thiết bị bắt buộc như OBU, cảm biến và GPS. giả
định rằng số lượng RSU hợp pháp nhiều hơn số RSU độc hại. RSU thường là các thực thể
cố định dọc theo các con đường. RSU hợp pháp tạo ra một khối gốc để bắt đầu một chuỗi
khối dựa trên các sự kiện cục bộ. Giả định rằng các phương tiện có khả năng tính tốn lớn
và mức độ tin cậy cao được coi là các phương tiện nút đầy đủ có thể tham gia vào q trình
khai thác. Ngồi ra, các phương tiện thông thường nhiều hơn các phương tiện độc hại trong
mạng. Giả định rằng các thông điệp sự kiện quan trọng được phổ biến trong Khu vực quan
tâm (RoI) ở một vị trí địa lý cụ thể. Các tin nhắn quan trọng khơng được mã hóa để có thể
sử dụng được cho bất kỳ phương tiện nào ở gần.
19


4.2 . Các thành phần của chương trình blockchain được đề xuất
RSU: Được sử dụng cho giao tiếp V2I và chịu trách nhiệm xác thực và cung cấp
chứng chỉ vị trí cho các phương tiện trong phạm vi giao tiếp của nó. RSU hợp pháp tạo ra
một khối gốc dựa trên các sự kiện cục bộ.
Vehicles: Phương tiện là yếu tố chính của hệ thống blockchain VANET. Họ tạo thơng
báo sự kiện, khai thác các khối mới và lưu trữ thông báo sự kiện trong chuỗi khối sau khi
xác minh. Có hai loại nút xe cộ, tức là nút đầy đủ và nút bình thường. Nút đầy đủ có mức
độ tin cậy cao và sức mạnh tính tốn mạnh mẽ chịu trách nhiệm khai thác các khối. Và các
nút khác là các nút bình thường giúp tạo thơng báo trong khi xảy ra tai nạn, chuyển tiếp và
xác minh các thơng báo đã nhận.
Thơng báo VANET: Có hai loại thơng báo trong VANET. Chúng là thông báo báo

hiệu và thông báo sự kiện an toàn. Tin nhắn báo hiệu được phát định kỳ để thông báo cho
các phương tiện lân cận về trạng thái lái xe và vị trí của các phương tiện để đạt được ý thức
hợp tác giữa các nút phương tiện khác trên đường để quản lý giao thơng. Thơng báo sự
kiện an tồn được phát đi khi các sự kiện quan trọng xảy ra trên đường, chẳng hạn như tai
nạn giao thông và nguy hiểm trên đường, v.v. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của tình
huống khẩn cấp, thơng báo sự kiện được phân loại thành các cấp độ khác nhau dựa trên
mức độ ưu tiên, chẳng hạn như cấp độ 1, cấp độ 2 và 3, trong đó mức 1 cho biết các thơng
báo sự kiện quan trọng cao với mức độ ưu tiên cao nhất, v.v. chỉ coi các thơng điệp an
tồn là các giao dịch trong blockchain vì chúng đóng vai trị quan trọng trong việc đảm bảo
tính mạng và tài sản của người lái xe. Vì các thơng báo báo hiệu được phát đi thường xuyên,
chúng phải chịu chi phí khi mỗi thông báo báo hiệu được ký và xác thực.
Blocks: Một khối bao gồm phần đầu của khối và phần thân của khối. Tiêu đề khối bao
gồm băm, nonce, mục tiêu độ khó, dấu thời gian và gốc Merkle của khối trước đó. Phần
thân khối bao gồm một danh sách các thơng báo sự kiện an tồn hoạt động như các giao
dịch trong phần thân khối.
Location certificate: Chứng chỉ vị trí dựa trên PoL được sử dụng để cung cấp bằng
chứng về vị trí của phương tiện tại một thời điểm nhất định. Mỗi phương tiện yêu cầu PoL
20


xác minh rằng phương tiện đó nằm gần địa điểm diễn ra sự kiện. Ngoài ra, PoL được sử
dụng làm bằng chứng vị trí trong thơng báo sự kiện hỗ trợ trong chuỗi khối. RSU hoạt động
như một trình xác thực để cung cấp chứng chỉ vị trí cho các phương tiện trong phạm vi liên
lạc của nó. Tất cả các phương tiện và RSU đều có cặp chìa khóa cơng cộng và khóa
riêng. Xe u cầu gửi một thơng báo khởi tạo bằng khóa cơng khai của nó (K vpub) tới RSU,
và sau đó RSU gửi một ID phiên ngẫu nhiên (S id) đến phương tiện. Xe gửi lại ID phiên đã
ký (Sign(Sid)) tới RSU. RSU xác minh tính xác thực của chữ ký của (Sign(Sid)) với chìa
khóa cơng cộng của xe (Kvpub) và kiểm tra thời gian đã trôi qua để trao đổi ID phiên. Nếu
chênh lệch thời gian giữa gửi và nhận ID phiên nhỏ hơn vài mili giây, RSU sẽ xuất bản
chứng chỉ vị trí (LC), bao gồm vị trí, thời gian và chìa khóa cơng khai của xe (K vpub) được

ký bằng khóa cá nhân của RSU (KRpr) như trong hình 5. Khơng thể sử dụng GPS vì nó có
thể dễ dàng bị giả mạo. PoL được bảo mật vì các phương tiện khơng thể tạo chứng chỉ vị
trí giả mà khơng có chữ ký hợp lệ của RSU. Tuy nhiên, việc chỉ sử dụng PoL không đảm
bảo độ tin cậy của các thông điệp, vì vậy chúng ta cần một cơ chế blockchain để làm cho
thơng điệp trở nên đáng tin cậy hơn.

Hình 5: Sơ đồ chuỗi khối để phổ biến thông điệp an toàn.

21


4.3 . Blockchain được đề xuất trong VANET
Đề xuất một loại blockchain mới vì việc áp dụng các blockchain hiện tại đơn giản là
không phù hợp. Các blockchain thông thường xử lý tiền điện tử, trong khi blockchain xử
lý các thơng báo sự kiện an tồn mà khơng sử dụng bất kỳ đồng tiền điện tử nào. Từ đây
trở đi sẽ sử dụng thơng báo sự kiện an tồn làm thông báo sự kiện. Blockchain của phù
hợp với mức độ tin cậy của các thơng điệp an tồn trong VANET liên quan đến thế giới
thực. Blockchain lưu trữ và quản lý lịch sử của các thông báo sự kiện cùng với mức độ tin
cậy của các phương tiện theo cách phân tán, bất biến và đáng tin cậy. Ở mỗi quốc gia, sẽ
có một blockchain duy nhất được quản lý và duy trì độc lập để ghi lại thơng tin về phương
tiện.
Trong VANET, tất cả các phương tiện đều phát ra vị trí của chúng thơng qua các tin
nhắn báo hiệu. Sử dụng LC như một bằng chứng kỹ thuật số để chỉ ra rằng một chiếc xe
được đặt tại một địa điểm cụ thể vào một thời điểm cụ thể. Mọi phương tiện đều cần LC
để chứng minh vị trí của mình tại một thời điểm nhất định. LC được cung cấp bởi một RSU
hợp pháp. RSU cấp LC cho phương tiện u cầu sử dụng cặp chìa khóa cơng khai và riêng
tư của chính nó. Chứng chỉ vị trí này hoạt động như một Bằng chứng về Vị trí (PoL) cho
các phương tiện giúp xác định các thơng báo sự kiện trong một khu vực địa lý nhất định. Có
các vấn đề về khả năng mở rộng và tính kịp thời trong các blockchain hiện tại, có thể không
phù hợp với các ứng dụng VANET thời gian thực. Trong chương trình, tất cả các sự kiện

đều mang tính địa phương, tức là các thông điệp sự kiện được giới hạn cho các phương
tiện trong một khu vực địa lý cụ thể. Trong các blockchain thông thường, khối mới đúc
được phát trên tồn cầu. Tuy nhiên, trong chương trình, các thơng điệp VANET khơng cần
vượt ra ngồi biên giới của một quốc gia, vì thơng tin giao thơng và tai nạn của một quốc
gia không liên quan đến các phương tiện được đặt ở quốc gia khác. Do đó, cần có một khái
niệm mới về blockchain khác với các blockchain thông thường. Trong mỗi blockchain độc
lập, tất cả các thợ đào đều khai thác các khối mới dựa trên các thông điệp sự kiện và gửi
khối mới được đúc tới mạng blockchain cục bộ. Blockchain hoạt động như một sự thật toàn
cầu về độ tin cậy của các nút trong quốc gia. Nói cách khác, bất kỳ phương tiện nào cũng
22


có thể truy vấn mức độ tin cậy của phương tiện bất kỳ lúc nào trong blockchain. Các khối
mới được tạo bằng cách tổng hợp danh sách các thông báo sự kiện chưa được xác nhận từ
nhóm thơng báo. Các băm của tất cả các khối được liên kết với nhau theo thứ tự tuần tự để
xây dựng một chuỗi khối, như được hiển thị trong cần có một khái niệm mới về blockchain
khác với các blockchain thông thường. Trong mỗi blockchain độc lập, tất cả các thợ đào
đều khai thác các khối mới dựa trên các thông điệp sự kiện và gửi khối mới được đúc tới
mạng blockchain cục bộ. Blockchain hoạt động như một sự thật toàn cầu về độ tin cậy của
các nút trong quốc gia. Nói cách khác, bất kỳ phương tiện nào cũng có thể truy vấn mức
độ tin cậy của phương tiện bất kỳ lúc nào trong blockchain. Các khối mới được tạo bằng
cách tổng hợp danh sách các thông báo sự kiện chưa được xác nhận từ nhóm thơng báo. Các
băm của tất cả các khối được liên kết với nhau theo thứ tự tuần tự để xây dựng một chuỗi
khối, như được hiển thị trong cần có một khái niệm mới về blockchain khác với các
blockchain thông thường. Trong mỗi blockchain độc lập, tất cả các thợ đào đều khai thác
các khối mới dựa trên các thông điệp sự kiện và gửi khối mới được đúc tới mạng blockchain
cục bộ. Blockchain hoạt động như một sự thật toàn cầu về độ tin cậy của các nút trong quốc
gia. Nói cách khác, bất kỳ phương tiện nào cũng có thể truy vấn mức độ tin cậy của phương
tiện bất kỳ lúc nào trong blockchain. Các khối mới được tạo bằng cách tổng hợp danh sách
các thông báo sự kiện chưa được xác nhận từ nhóm thơng báo. Các băm của tất cả các khối

được liên kết với nhau theo thứ tự tuần tự để xây dựng một chuỗi khối, như được hiển thị
trong Blockchain hoạt động như một sự thật toàn cầu về độ tin cậy của các nút trong quốc
gia. Nói cách khác, bất kỳ phương tiện nào cũng có thể truy vấn mức độ tin cậy của phương
tiện bất kỳ lúc nào trong blockchain. Các khối mới được tạo bằng cách tổng hợp danh sách
các thông báo sự kiện chưa được xác nhận từ nhóm thơng báo. Các băm của tất cả các khối
được liên kết với nhau theo thứ tự tuần tự để xây dựng một chuỗi khối, như được hiển thị
trong Blockchain hoạt động như một sự thật toàn cầu về độ tin cậy của các nút trong quốc
gia. Nói cách khác, bất kỳ phương tiện nào cũng có thể truy vấn mức độ tin cậy của phương
tiện bất kỳ lúc nào trong blockchain. Các khối mới được tạo bằng cách tổng hợp danh sách
các thông báo sự kiện chưa được xác nhận từ nhóm thơng báo. Các băm của tất cả các khối
được liên kết với nhau theo thứ tự tuần tự để xây dựng một chuỗi khối, như được hiển thị
23


trong hình 6 . Sau khi tạo, khối mới được phát sóng và tất cả các phương tiện trong mạng
sẽ xác minh và cập nhật blockchain của chúng.

Hình 6: Việc tạo ra một chuỗi khối từ các thông báo sự kiện chưa được xác nhận.

24


Chương 5 : Triển khai chuỗi khối để phổ biến thơng điệp an tồn
trong VANET
Đề án blockchain được đề xuất để phổ biến thơng điệp an tồn được hiển thị
trong hình 7. Tất cả các phương tiện trong mạng tải xuống và cập nhật blockchain. Trong
kế hoạch, blockchain hoạt động như một sổ cái công khai phân tán, lưu trữ lịch sử đầy đủ
về mức độ tin cậy của các phương tiện trong blockchain cùng với các thông điệp sự
kiện. Phương tiện gặp phải một sự kiện, chẳng hạn như một vụ tai nạn, sẽ phát thông báo
sự kiện với một số tham số cho các phương tiện lân cận trong mạng blockchain. Khi các

phương tiện khác nhận được thông báo sự kiện mới, trước tiên họ xác minh xem nó có ở
cùng khu vực hay khơng dựa trên LC được nhúng trong thông báo sự kiện. Các phương
tiện xem xét thơng báo sự kiện và kiểm tra xem nó có thuộc cùng khu vực hay khơng. Sau
đó, các phương tiện lân cận kiểm tra các thông số khác của thông báo sự kiện. Mỗi phương
tiện sẽ kiểm tra độc lập từng thông điệp sự kiện trước khi tuyên truyền thêm để ngăn chặn
việc gửi thư rác, từ chối dịch vụ và các cuộc tấn cơng phiền tối khác nhằm vào hệ thống.

25