Як транспортні засоби стають все більш підключеними через Інтернет речей (IoT), забезпечуючи безпечне спілкування між ними виникло критичне завдання. Транспорт-вехікул (V2V) зв'язок дозволяє автомобілям поділитися реальними даними про швидкість, розташування, умови дорожнього руху і незмінні небезпеки, тим самим покращуючи безпеку і ефективність руху. Однак, це підключення також вводить серйозні вразливості кібербезпеки, включаючи перетирання даних, спофінг, несанкціонований доступ. Технологія блокчейн пропонує гідні, незмінні, прозорі рамки, які можуть вирішувати ці зазори безпеки, зберігаючи низьку довіру V2V мереж. У статті розглянуті технічні рішення, які базуються в майбутньому

Основи транспортно-технічного зв’язку

V2V зв'язку спирається на виділені короткочасні повідомлення (DSRC) або стільниковий автомобіль-всегментація (C-V2X) протоколи для трансляції стандартизованих повідомлень, таких як Основні повідомлення про безпеку (BSM) на частотах до 10 Гц. Ці повідомлення містять критичні дані, такі як позиція, швидкість, заголовок і гальмівний статус. При обробці цих трансляцій, транспортні засоби можуть виявити потенційні зіткнення, сліпо-потові небезпеки, і надзвичайні події в режимі реального часу—попередня реакція людини дозволяє. Адміністрація національної безпеки дорожнього руху США (NHTSA) оцінює, що системи V2V можуть зменшити тяжкість до 80% одностороннього аварійного руху, що дозволяється.

Загрози кібербезпеки в мережі V2V

V2V мережі стикаються з спектром кіберзагроз, які підірвали як безпеку, так і довіру. Атакери можуть вводити помилкові повідомлення (поповнення), змінювати законні повідомлення в транзиті (запаювання), або затопити мережу з даними сміття (відновлення). Вони також можуть виконувати релейні атаки, що захоплюють і перезавантажують законні повідомлення на конфузійні транспортні засоби. У найгіршому сценарії, компромісний автомобіль може виступати як шкідливий вузол, пропагуючи шахрайські попередження або дані про розташування, щоб викликати зіткнення або джем трафіку. Традиційна інфраструктура громадського ключа (PKI) може бути пов'язана з пов'язкою, але вона збільшує центральних точок безпеки, що більше

Як Blockchain Mitigates Ці Threats

Блокчейн адресує ці вразливості, децентралізуючи довіру по всьому вузлах участі. Замість перекриття на єдиний орган для перевірки транзакцій кожен повідомлення (або пакет повідомлень) записується як блок, який повинен бути схвалений консенсусусним механізмом. Ця структура робить його обчислювально нездатними для атаки, щоб змінити минулі записи без контролю більшості обчислювальної потужності мережі (у доказ-підробку) або частки (у доказ-відході). Оскільки провідник розподіляється і синхронізується в найближчий час, всі транспортні засоби можуть самостійно перевіряти цілісність отриманих даних. Навіть якщо шкідливий вузол успішно вводить помилкове повідомлення, яке перекресне повідомлення, що дозволяється, що, що інше повідомлення, що, що, що, що після того як це помилкове повідомлення, що призведе, що, що, що призведе, що, що, як тільки

Основні технічні компоненти Blockchain для V2V

Децентралізація та консенсус

Децентралізація усуває окремі точки збою. У V2V блокчейні кожен автомобіль може виступати в якості вузла, зберігаючи копію приводу. Алгоритми консенсу повинні бути оптимізовані для високого прориву, низького рівня зв'язку вегетаційних мереж. Практична толерантність до візантійського сковороди (PBFT) і делеговані докази-запуску (DPoS) зазвичай досліджені альтернативи енергоінтенсивним доказом-під-робочим. Ці алгоритми дозволяють блокувати, щоб бути підтверджені в мілісекундах, роблячи їх придатними для забезпечення безпеки-критичних V2V додатків.

Безперервний Ledger

Після того, як блок повідомлень, який запускається в ланцюжку, він не може бути змінений або видалений без видимого перемінування наступних блоків. Ця нездатність гарантує, що історія події - так, як про повідомлене положення транспортного засобу в даний час - назавжди записано і в'ясовується. У судовій або випадковому реконструкцію, блокні записи можуть служити авторитетними доказами. Цілісність привелич також перешкоджає нападникам, що не передається доказу помилкової поведінки.

Смарт-контракції

Смарт-контракції автоматизують протоколи безпеки і перевірку даних без втручання людини. Наприклад, смарт-контракція може визначити пороги для прийнятних швидкостей або змін місцезнаходження; якщо отримане повідомлення перевищує ці пороги (наприклад, раптовий 100 км / год стрибок у швидкості), контракт заявляє його як підозрісно і викликає перевірку або відхилення. Смарт-тракції також полегшують автоматичні штрафи або репутацію за рахунок транспортних засобів, які послідовно транслюють ненадійні дані, неспротивну поведінку.

Рішення про впровадження та розширення можливостей

Латність і масштабованість

Транспорти, що подорожують на високих швидкостях, і багато додатків безпеки вимагають затримки суб-100-мілісекундного повідомлення. Традиційні мережі блокчейн (наприклад, біткойн) підтверджують блоки кожні 10 хвилин — чітко непридатні для V2V. Однак легкий протоколи блокчейну, такі як IOTA Tangle або спрямований acyclic графік (DAG) структури, пропонують нульовий вид, масштабовані підтвердження з низькою достатньою для використання вегетаріанців. Сторонні та позашляхові платіжні канали також включають високочастотний обмін повідомлення, в той час як тільки встановлення кінцевих сукупних даних на головній мережі.

Енергоефективність

За допомогою опалубки, що споживають величезні кількості енергії, що є непрактичною для акумуляторних електромобілів. На щастя, енергоефективні механізми консенсусу, такі як доказ-забір, доказ-відповідність або протоколи репутаційних базуються на V2V. Крім того, для В2В можуть виконуватися ремісничі вузли (задорожніх одиниць), що зменшують енергію та переробку вантажів на індивідуальних автомобілях.

Гібридні підходи

Багато дослідників виступають гібридні моделі, які об'єднують блокчейн з традиційними криптографічними методами. Наприклад, автомобіль може цифрово зареєструвати свої повідомлення за допомогою PKI для негайної ідентифікації, при цьому періодично зондує пакет підписаних повідомлень в блок обміну речовин для перевірки відповідальності та доказів тампера. Цей підхід балансує автентифікацію низької затримки з довгостроковими гарантіями безпеки незмінності. Європейський інститут телекомунікаційних систем (ETSI) публікує стандарти, які можуть бути інтегровані з шарами блокчейну.

Майбутнє Outlook та інтеграція з 5G та Edge Computing

Як технології блокчейна зрілі, його застосування в V2V системи очікується, щоб стати більш поширеною. Поєднання ультранадійних низькопротективних зв'язку (URLLC) і обрахових обчислень забезпечить необхідну інфраструктуру для консенсусусусу в режимі реального часу на дорожньому напрямку. Мобільні вершини можуть обробляти і перевіряти блоки миттєво, результати кешування для транспортних засобів в зоні їх покриття. Крім того, NIST дослідження[FLT[FLT[L1]]] вказує на те, що блокчейн може підвищити конфіденційність, підтримує нульове суспільство, що дозволяє транспортним засобом довести дійсність своїх даних без виявлення конфіденційної інформації.

Автономне управління водінням та автопарком особливо вигідно буде від мережі V2V. Автотранспортери, які спираються виключно на датчик та дані однолітків, можуть бути проведені до більш високого стандарту довіри, коли кожен пункт даних захоплюється на незмінний ланцюг. Тим часом оператори автопарку можуть використовувати блокчейн для перевірки поведінки водія, здоров'я автомобіля та дотримання норм безпеки в децентралізованій формі.

Висновок

Securing V2V спілкування не є обов'язковим - це передумова для безпечного розгортання підключених і автономних транспортних засобів. Blockchain пропонує архітектуру для задоволення вимог безпеки тампера, прозорості та децентралізації. Хоча проблеми, такі як затримки та споживання енергії залишаються, постійні дослідження в легкий консенсус, гібридні схеми, та інтеграція з 5G / edge обчислення швидко закриває розрив. Як автомобільна промисловість рухається до рівня 4 та рівня 5 автономії, блокчейн-рішення будуть грати незамінною роль у забезпеченні, що дані, що обмінюються між транспортними засобами, залишаються надійними, в кінцевому рахунку економлять життя та оптимізують транспортні мережі. Для подальшого читання див. [[HT2FCI: V