区块链智能合约在车联网时代的数字证据管理框架

沙特国王大学学报基于区块链的智能合约数字证据管理框架，用于车联网时代的Abin Oommen Philip，RA KSaravanaguru计算机科学与工程学院，Vellore理工学院，Vellore，印度阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2022年2022年5月29日修订2022年6月1日接受在线预订2022年保留字：事故取证数字证据管理区块链智能合约星际文件系统车A B S T R A C T数字收集和维护与事故相对应的证据至关重要，因为车辆已经联网并成为物联网生态系统的一部分。提出了一个概念性的证据管理框架，以研究联网汽车时代事故调查取证的未来。该框架讨论了如何在车辆到万物互联的环境中使用智能合约，通过区块链收集和管理从涉及事故的车辆生成的证据以及来自附近车辆闭路电视和道路使用者的支持证据。管理区块链上的证据是一种不可变和可审计的手段，可以在利益相关者发生事故后调查和解决案件。在智能合约的帮助下，根据事件和车辆的位置对证据数据和报告进行动态访问控制。使用智能合约部署和执行交易的成本在公共和私有以太坊区块链上进行评估。机制和成本涉及存储证据的链上与链下使用星际文件系统在最优化的方式节省内存和执行成本进行了比较和介绍。智能合约代码部署在Rinkeby测试网络上，可以使用上述地址访问。©2022作者（S）。由爱思唯尔公司出版代表沙特国王大学这是一个开放的访问CC BY许可下的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。1. 介绍车辆事故的调查和处理仍然是一个挑战。很多时候，由于缺乏与事故有关的证据，案件仍未得到解决。调查报告的真实性也值得怀疑，并可能受到影响而被篡改。 在指定的利益攸关方之间分享与事件有关的数据和报告也仍然是一个挑战。所涉及的各种利益相关者包括车主、警察、运输部门、法律、保险、车辆制造商、维修机构等。事故涉及车辆碰撞，肇事逃逸案件和单独的车辆碰撞。这些事件可能在证人在场或不在场的情况下发生车辆驶离，以避免*通讯作者。电子邮件地址：saravanank@vit.ac.in（RA K Saravanaguru）。沙特国王大学负责同行审查索赔和法律问题，希望不被发现。事故发生后，需要编写法医报告，解释事件的发生和流程，可用于保险和法院解决。传统的事故调查涉及现场访问后的人工解决，以及由警察或法医团队编写事故法医报告，并与相应的利益相关者共享。就车主和所涉及的人而言，这种手工性质的解决是耗时和痛苦的。这些报告也可以根据既得利益捏造和修改。未来，车辆互联网（IoV）和智能交通系统（ITS）等技术将使车辆能够相互通信，并使交通基础设施能够提高安全性（Khoukhi等人，2021; Oommen Philip和Rak，2018）。行人和骑自行车的人等道路使用者也可以通过他们的移动设备成为互联车辆生态系统的一部分（Sewalkar和Seitz，2019）。这将实现车辆、路边基础设施和道路使用者之间的数据传输和交换。随着车辆的联网和自动化，驾驶员不必单独对事故负责。事故也可能是由于硬件或软件错误造成的。因此，事故取证在互联和自动驾驶汽车时代变得更加不可或缺。https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2022.06.0011319-1578/©2022作者。由Elsevier B.V.代表沙特国王大学出版。这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。制作和主办：Elsevier可在ScienceDirect上获得目录列表沙特国王大学学报杂志首页：www.sciencedirect.comAbin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4032如果在描述车辆状态的事件发生之前从这些联网车辆生成的数据可以记录在区块链等不可变存储中（Shrimali和Patel，2021），则这些数据可以稍后以可信和分散的方式用于法医分析和争议解决。区块链作为一种可信、安全、分散、不可变和可审计的取证日志，有助于克服云和RDBMS等集中式存储管理的问题。存储在专有车辆制造商云上的驾驶和事故相关数据不能依赖，因为它们可以被既得利益操纵。区块链保证防止数据篡改，而不依赖于任何可信的第三方或中央机构，从而确保数据的完整性，以进行调查和结算。 根据利益相关者的角色、属性和位置，还可以使用区块链上的智能合约来强制执行对证据数据的动态访问控制（Berdik等人，2021年）。因此，区块链确保与事故有关的数字数据以及调查和解决报告保持不被篡改，并提供设施，以分散、可信、透明和可审计的方式在利益相关者之间共享数据，并通过授权人对证据数据的指定和限制访问。区块链技术的所有这些特征都证明了区块链在事故后法医调查和解决中的作用。1.1. 贡献介绍了与车辆到万物（V2X）通信、涉及联网车辆的事故检测、将行人纳入V2X环境、基于区块链的事故取证、基于智能合约的存储和访问控制相关的最新研究和技术这些技术分别审查，以证明这些技术的收敛，niques在证据管理框架的主要贡献是，提出一个基于区块链的概念性事故后调查框架，帮助调查车辆事故以及肇事逃逸案件，并将来自其他来源（如邻近车辆、CCTV和道路使用者）的证据纳入其中设计和实施智能合约，根据事件的位置、车辆的所有者、车辆的制造商、车辆的保险提供商等，在利益相关者之间对证据和调查报告实施动态访问控制。根据私有和公共区块链网络上的交易规模和执行成本评估智能合约和功能。还比较了使用IPFS在链上与链下1.2. 组织第2节简要介绍了理解和理解拟议框架所需的最新研究和技术，如车辆到一切（V2X）通信，涉及联网车辆的事故检测，智能合约，区块链和IPFS第3节讨论了与区块链事故取证框架相关的文献中的相关工作第二节讨论了所提出的框架流程和实现4. 第5节讨论和评估区块链和星际文件系统（IPFS）上的智能合约。第6节结束工作。2. 背景和技术2.1. 互联车辆、事故检测和证据管理车辆互联网将实现车辆到车辆、车辆到基础设施、车辆到行人、车辆到路边单元（RSU）和车辆到移动设备通信（Kaiwartya等人，2016年）。车联网（V2X）连接通过专用短程通信（DSRC）和蜂窝V2X（C-V2X）等通信协议实现。可以在V2X环境中通信并连接到互联网的车辆可以称为互联车辆。这些联网车辆通过车载单元（OBU）与外部环境进行交互。为了利用C-V2X应用，RSU和OBU设备必须配备符合3GPP C-V2X标准的芯片组。高通、英特尔、华为、大唐、Autotalk都是一些制造芯片组的公司（Miao et al.， 2021年）。属于V2X环境的车辆以10 Hz频率广播基本安全消息（BSM），其中包含关于车辆位置、航向、速度的信息以及与车辆状态相关的其他信息。该信息由邻近车辆和RSU捕获和处理（Kim和Kim，2020）。RSU具有足够的计算能力，能够缓存、传播信息并与外部网络通信（Ahmed等人，2020年）。BSM数据可以重新用于重建车辆轨迹（Benaissa等人，2020年）。研究还建议通过行人的手机将其纳入V2X环境（Wu等人，2014年）。移动电话可以在车辆环境中发送和接收BSM消息。大多数现代车辆还配备了事件数据记录器（EDR）（Deforio和Carboni，2021），记录事件数据，如事件期间的速度变化，位置，速度，制动状态，油门位置，转向输入，ABS活动，稳定性控制，档位，车辆侧倾角，事件之间的时间，安全带和乘员状态。数据在碰撞前5秒和事故发生期间由气囊控制模块（ACM）生成触发时记录。在事故发生之前从车辆生成的这些内容可以用于法医分析。已经提出了使用内置传感器和乘员移动电话应用程序来检测车辆内的事故或接近事故事件的方法。文献提出了通过处理使用基于IOT传感器的硬件、安全气囊部署、OBD数据分析、声学声音分析、移动电话中的加速度计和陀螺仪传感器等收集的数据来预测事故的方法（Chang等人，2019; Bhatti等人，2019; Khaliq等人，2019年）。还提出了处理CCTV片段和仪表盘视频以检测事故的计算机视觉应用（Chan等人，2017年）。Tian等人（2019）讨论了使用智能道路基础设施检测车辆事故。 Hamrouni等人（2020年）、Mihelj等人（2019年）、Philip等人（2022年）讨论了通过使用道路使用者的移动应用程序进行众包来检测交通事件和事故。由于重力的突然变化以及与事件期间的加速度计和陀螺仪值相对应的传感器模式，可以检测到被车辆撞到的行人或骑自行车的人。Dima和Covaciu（2017）、Petrescu和Petrescu（2017）研究了与车辆行人碰撞相关的冲击和动力学这些在事件期间与传感器相关联的值模式可以用于在能够检测涉及车辆和行人的事故的移动电话内构建模型事故发生后，可以从涉及的车辆中以传感器数据、BSM消息、EDR数据、图像、视频的形式获得与事故相关的证据。附近的车辆、道路使用者和当地的闭路电视可以提供次要证据。●●●●Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4033事故和驾驶场景可以由法医专家使用从直接涉及的车辆获得的EDR和BSM数据进行数字重建。邻近车辆可以提供额外的证据，如BSM信息和仪表盘摄像头视频。这些连接的实体和V2X环境的一部分可以将证据传送到RSU。在涉及道路使用者的肇事逃逸案件中，来自移动电话的传感器数据可以帮助重建事故发生前道路使用者的活动。RSU可以将证据汇总并传输到区块链，使用智能合约对证据数据实施所需的访问控制，以进行事故后调查和利益相关者之间的和解。事故相关数据、证据和报告对法律、调查机构、交通部门、车辆制造商、保险机构和车主本身等各种利益相关者都很重要。事故数据、视频和其他证据被调查机构用于分析导致事故的事件流程，并确定谁是过错方。事故期间的视频、传感器和轨迹相关数据有助于重建场景和分析故障。法医部门的调查报告可供法律、车主和保险公司在解决案件时使用。在事故期间获得的EDR数据和传感器相关数据可以帮助车辆制造商确定是硬件还是软件错误导致了事故，并有助于在未来构建更好的系统。车主和其他利益相关者可以放心，证据不会受到影响。分散的数据共享也有助于更快地访问和结算。可以为每个涉众的需求提供不同级别的抽象和访问控制。例如，车辆的EDR数据应仅向相关车辆制造商和数字调查员披露。案件的相关证据对于辖区内的法医部门和公安部门都具有重要意义。只有事故车辆的保险公司才需要看到相关的理赔报告等。2.2. 智能合约区块链和IPFS区块链确保了参与实体和利益相关者之间的去中心化，数据完整性，可重复性和信任。我们简要介绍区块链如何实现这些属性。关于区块链的工作以及它如何实现这些属性的详细描述可以在（Zheng等人，2017年）。事务被发送到对等网络中的节点。节点收集交易以提出区块。 哪个节点提出新区块取决于遵循的共识机制。所有节点都维护整个区块链的更新副本。区块链是一个区块链数据结构链，每个区块都使用哈希指向前一个区块。对块中的交易进行散列，并且获得对应于块中的交易的根散列。每个区块由一个区块头组成，区块头包含交易根哈希值和前一个区块头的哈希值。每个块保持前一个块头部哈希的这个属性有助于确保不变性。如果试图修改特定区块中的交易，则交易根哈希会发生变化，从而改变区块头部的哈希。因此，以下所有的块头也应该被更改。网络中的所有节点都保留了整个区块链的副本，因此单个节点无法尝试更改区块内的交易，因为它很容易被对等节点检测到。因此，区块链充当不可变的分布式数据库。区块链网络可以是无许可（公共）或许可的。取决于允许加入和访问网络的实体（Liu等人，2019年）。区块链的类型可以在性能、成本、安全性、节点权限等方面进行比较数据的控制和隐私（Melo等人， 2021年）。以太坊提供了一个可编程的环境，使用智能合约设施进行数据管理和区块链环境中实体的访问控制（Aparecido Petroni等人， 2020年）。以太坊提供了在公共以太坊（主网，无许可）上开发和部署应用程序的便利，以及创建专用于应用程序的私有以太坊网络（Leal等人， 2020年）。智能合约充当跨分布式系统部署的自执行代码，管理利益相关者之间的交互规则（Wang et al.，2021 b）。智能合约是用代码编写的简单的不可变合约，当满足预定条件时就会执行。智能合约使用简单的if/then语句进行编码，由存储在区块链上特定地址的函数和数据组成。不同的功能可以被实现为函数。这些函数可以使用它们的地址来调用，以通过区块链读取和存储数据。网络当预定条件得到满足和验证时，计算机执行动作。一旦合约逻辑被设计并编写完成，它就会通过发送包含智能合约编译代码的以太坊交易来部署到以太坊区块链上。以太坊中的每笔交易都需要由一个账户进行数字签名才能生效。账户由使用密钥对的钱包管理，密钥对包括可以签署交易的私钥和充当公共标识符的公钥。以太坊账户有两种EOA账户由密钥对拥有，其地址由公钥的散列导出。在智能合约账户的情况下，地址是在部署时派生的。这些地址用于调用和访问智能合约及相关功能。在框架应用程序中，每个实体和利益相关者都与EOA相关联，并通过智能合约地址调用执行交易。每个功能都可以实现为智能合约中的函数，并且可以通过对智能合约的专用函数调用来访问。智能合约已在拟议的框架中用于将RSU的证据传输到区块链，并对证据数据实施访问 Abdi等人（2020），Guo et al.（2019），MiloudDahmane et al. （2022），Rahman等人（2020）讨论使用智能合约对数据实施访问控制的机制。区块链本身对于视频和图像文件等大型内容存储来说是不可行的，也是昂贵的。在建议的申请中，意外证据包括可能从涉及的车辆、附近车辆、闭路电视片段和目击事件的行人拍摄的媒体获得的录像和照片。证据还包括与事件之前和事件期间的事件和状态相对应的大量传感器数据。Interplanetary Files System（IPFS）是一个点对点存储网络，为数据的链外存储提供它建立在内容寻址、内容链接和内容发现的三个原则之上。媒体文件可以存储在IPFS上（Venda和Srivatsa，2019），IPFS提 供了 要放 在区 块链 上的 内容 的唯 一内 容地 址标 识符 散列（CID）。此哈希用作要检索的地址确保数据的完整性。传输到IPFS的数据被拆分为每个256 kb的块，并存储在IPFS集群中的各个节点上。每个文件的散列作为一个唯一的标识符来定位和检索文件，并确保数据。内容通过有向无环图（Mer kle DAG）链接，内容发现通过分布式哈希表（DHT）进行。Athanere和Thakur（2022）还讨论了使用IPFS作为通过区块链高效安全地共享数据的手段。与云存储相比，更喜欢IPFS中的内容存储有助于克服与集中式存储相关的问题。IPFS上的内容需要固定永久性，否则它们可能会Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4034作为垃圾收集的一部分丢弃。固定是告诉IPFS节点数据是重要的并且需要保存的过程，这样它就不会被节点作为清理过程的一部分删除。一旦调查案件结案，内容可能会被取消固定。有像Pinata这样的付费服务可用于固定和维护数据（IPFS Pinning Service，2022）。3. 区块链事故取证的相关工作在文献中已经有作品讨论了如何在车辆互联网中实现区块链（Wang等人，2021a），并建议将车辆数据存储在区块链上。区块链被认为是帮助车联网实现智能交通系统愿景的重要技术之一。车辆互联网的底层信息交换和存储平台需要是安全的、透明的和不可变的（Mollah等人，2021年）。从登记、认证、保险、违规驾驶开始的车辆的整个生命周期细节都可以存储在区块链上（Syed等人， 2020年）。在本节中，我们简要讨论了文献中提出的管理车辆数据的方法和框架，特别是通过区块链管理事故相关数据。收集和管理与坠机有关的数字证据至关重要，就数字调查和结算而言（霍尔特和多利弗，2021年）。这些工作进一步强调了区块链在事故取证中的相关性。Block4Forensic（Cebe等人，2018）是讨论将事故相关数据存储到区块链上以进行事故后取证和事故重建的可能性的首批作品之一。该设计提出了一个放置在OBU中的取证守护程序，能够通过CAN总线从EDR，BSM和车载物联网传感器中该框架将数据分类为事件相关数据、诊断数据和维护数据。该框架提出了一个分散的领导者存储相关的数据。使用车辆公钥基础设施保证了通信的保密性和真实性Oham et al.（2018）提出了一个基于许可区块链的自动驾驶汽车责任归属框架。框架中的互动主体包括自动驾驶汽车、汽车制造商、证人、服务技术人员、保险公司、政府交通部门和法律部门。将区块链划分为操作分区和决策分区，并在此基础上定义实体角色。交易被分类为事件安全交易（提供自动驾驶车辆行为的历史证据）、主要证据交易（包含实际碰撞数据）、通知证据交易（跟踪疏忽责任）以及请求证据（用于获取证据以促进赔偿支付）。Guo等人（2018）提出了一种具有动态反馈共识的事件证明，以在事件后生成新的区块在事故发生后，直接涉及事故的车辆和相邻车辆在同一车辆网络内动态形成的车辆联盟的帮助下验证并保存事件数据。在事故发生时，所涉及的车辆广播请求以形成网络内的车辆联盟车辆的子集充当验证器车辆以形成联邦。基于车辆的驾驶和报告记录确定的信誉分数用于选择验证车辆。具有最高信誉分数的验证者车辆通过分布式领导者选举算法被设计为领导者验证者，并负责生成与事故相由主验证器车辆生成的新块被传输并作为永久记录保存。Gerrits等人（2020）提出了一种使用Hyperledger和IPFS的区块链事故管理系统。这项工作最初是-由汽车制造商雷诺基于他们的想法，智能车辆包含物联网设备。作者探索了一个事故管理用例场景。这项工作表明，即使是汽车制造商也对通过区块链存储事故数据的用例感兴趣。从车辆收集和存储的数据也可以用于识别在事故期间驾驶车辆的驾驶员（Doloblovet等人， 2020年）。Philip和Saravanaguru（2020）提出了一个框架，将机器学习和区块链等技术结合起来进行事件检测，然后进行不可变的数据存储。机器学习用于训练RSU发出特定位置的驾驶相关警告并检测车辆内的事件。通过区块链使用基于密文策略属性的访问控制（CP-ABE）来实施对事件数据的访问控制。这些工作依赖于额外的加密机制来加强对证据数据的访问控制。没有一个框架涉及行人肇事逃逸的情况这些作品缺乏对执行成本和存储相关的维护和运行应用程序的讨论。需要进一步探索专门用于收集和管理事件后证据的智能合约的设计和拟议的框架探索了最简单、最有效的证据收集和管理方式，利用了底层的车联网和区块链架构，而没有额外的复杂性。4. 拟议框架该 框 架 假 设 存 在 V2X 连 接 环 境 ， 车 辆 、 基 础 设 施 （ RSU 、CCTV）、行人移动电话作为V2X环境的一部分可以相互通信。车辆可以通过在车辆OBU处收集和处理的数据来检测和触发诸如事故和接近事故场景的事件。车辆通过BSM消息将其状态与相邻车辆和RSU进行通信。假设传输通过车辆公钥基础设施（VPKI）进行保护和认证（Khodaei和Papadimitratos，2015）。这些事件被假定为由车辆或任何车辆乘员自动触发。在发生轻微事故的情况下，如果车辆无法触发事故，司机可能会有兴趣登记事故，以便进一步进行保险理赔。因此，我们假设通过按钮按下手动事件生成的选项也可用于事件生成。行人的移动电话也被假定为能够被触发，并在被车辆击中时向RSURSU被认为是安全的，能够收集和存储证据数据，并使用智能合约的函数调用将其传输到区块链。我们描述了图1中所示的拟议框架的事件流。第一步：在V2X环境中检测到事件后，事件中涉及的车辆会向RSU发出警报，并将其事件相关数据传输给RSU。步骤2：RSU在接收到事故警报时向邻近车辆、道路使用者和当地的CCTV发送请求，以传输额外的证据。RSU收集了与事件有关的所有证据。步骤3：RSU将作为证据接收的图像、视频、传感器数据和BSM消息传输到IPFS，并检索回与文件对应的CID。CID作为区块链中媒体文件对应的步骤4：RSU通过专用的智能合约函数调用将证据写入区块链生成的事件ID对应于事件和车辆ID的所在事件中的访问控制是由一个控制器-Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4035Fig. 1. 拟议概念框架中的事件流程。ers基于车辆ID和RSU ID确定。车辆ID有助于确定所有者、车辆制造商和涉及的保险机构的访问控制。RSU ID有助于确定与事件相关的管辖区。第5步：所有利益相关者最初都通过专用的智能合约进行注册、验证和授权。利益相关者与区块链互动，并使用专用的智能合约调用访问证据。对证据数据的访问控制使用智能合约进行控制。第6步：调查人员和其他利益攸关方从IPFS检索与CID对应的证据文件。利益相关者添加的报告被发送到IPFS，检索到的CID使用相应的智能合约添加到区块链中，以便稍后处理和结算。接下来，我们讨论从涉众登记开始的流程。每一节都描述了构成交易一部分的各个功能和属性。4.1. 通过区块链注册实体注册过程涉及使用智能合约在区块链网络上添加利益相关者，车辆和RSU。假设州、省或地区被划分为不同的司法管辖区。区域运输官员（RTO）等利益攸关方，数字取证团队、警察和法律具有与其相关联的管辖权（JId），并负责调查和解决其管辖范围内的事件。本节讨论利益相关者使用智能合约进行注册，以及构成基于注册的交易一部分的重要属性。这些属性用于执行和关联对数字证据的访问控制，并由利益相关者发布事件报告。利益相关者用于进行注册请求的函数调用和属性如图2所示。管理员将验证涉众并将其添加到网络中只有经过管理员验证的利益相关者才能根据其角色访问某些智能合约功能并进行交易。每个实体都有一个以太坊账户地址（EOA）映射到他们的身份，作为数字签名用于认证目的。确保区块链上实体的身份由（Rathee和Singh，2021）审查，详细讨论超出了当前框架的范围注册后，由各个利益相关者使用智能合约中的函数调用执行的功能和映射在图中示出。3.第三章。一旦车辆被制造并准备好被发送，其由制造商分配给唯一的车辆卖方ID（VSId）。车辆销售商负责将车辆ID分配给车主（Oid）车辆卖方只能为车辆绘制VidAbin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4036图二、利益相关者的注册过程图三.利益攸关方履行的职能Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4037见图4。 事件参数被RSU解析为JSON。由制造商映射到它们。保险机构负责将保险单映射到VID。保险公司离开-事件中直接涉及的cles使用此智能合约存储。事故发生后，保险公司负责理赔在核实警察、法律和服务中心的报告后。RTO负责在其管辖范围内绘制和登记路侧单元（RSU）每个RSU被分配RSU Id、管辖区Id（Jurisdiction Id，JId）和EOA。报告RSU的管辖区ID将成为与事故相关的管辖区。RTO还负责通过映射Vid和JID在管辖范围内登记车辆。随着车辆登记过程的进行，Vid被映射到Mid、OId、IId和JId，这有助于检索与车辆相关联的利益相关者并确定事件后的访问控制。4.2. 从涉事当在车辆OBU处检测到并触发事件时，所涉及的车辆将事件报告给最近的RSU并传输证据。RSU通过调用智能合约中的V2V（）函数将细节作为交易推送，如算法1中所述。该函数检查它是否 创建一个新的事件ID，事件中涉及的车辆的详细信息与管辖区ID一起映射到事件ID。与事件相关联的属性被捆绑并作为交易发送到区块链。事件中涉及的车辆的详细信息被写入一个数组，每个数组索引被映射到事件中涉及的每个车辆。数据来源：vehi-算法1：V2V（）函数输入：VIds，EA：相关车辆的证据属性EOARSU：RSU的EOA输出：Tnx，返回要添加到区块链上的交易N：涉及意外V：车辆向RSUJId：管辖区IDTT：触发类型RSId：道路段Id RC：道路状况DHH：Driver Helath IPFSHash VVH：Vehicle VideoIPFS Hash BMH：BSMMessge IPFS Hash incident：ReportRSU（V）如果（EOA =EOARSU），则inc_id =create_incid（incident）map（Vid分配inc_idJId=RSU。JId对于i = 0到NTnx[i] = EA[i]。（VId，TT，RSId，date，time，weather，RC，DHH，VVH，BMH）端将Tnx写入区块链，WriteBC（tnx）结束，如果其他Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4038来自EOAAbin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4039图五、传递函数调用和相应属性，以获取从邻近车辆、闭路电视、道路使用者和RSU收集的额外证据大型媒体文件和BSM数据作为JSON文件发送到IPFS，并返回用作内容地址（CID）的哈希值。该散列形成对应于以下内容的事务内容：处理中的媒体文件和BSM数据。此哈希可用于定位IPFS上的内容，以及由利益相关者检查消息的完整性。使用V2V（）添加的证据属性可以通过将事件id映射到单个IPFS证据散列来进一步优化与事故车辆相关的证据属性可以由RSU解析为单个JSON文件，如图11所示。 四、并且可以将JSON文件发送到IPFS，并且将对应的CID添加为事务中的属性。优化后的版本将Incident Id、Vid、Evidence IPFS Hash作为单个事务写入。仅将证据哈希存储在区块链上有助于降低相关的执行成本。与使用V2V（）和V2VShort（）的区块链上的链上和链下存储相关联的执行成本比较在评估部分5中进行。4.3. RSU收集更多证据在报告事件后，RSU向邻近车辆、周边的闭路电视、行人广播请求-在RSU通信范围内的道路使用者的Trian移动设备传输与事件相关的额外证据报告RSU收集的证据及其自身的证据通过对智能合约的相应函数调用传输到区块链每个事务的证据属性对应于每个功能，如图所示。 五、4.4. 涉及车辆撞上行人后逃逸的特别个案交通肇事逃逸案件是交通事故中的一个特殊环节，它涉及到人与车之间的碰撞。它通常发生在车辆撞上行人或骑自行车的人，然后不停地继续行驶。这些事件发生在没有任何目击者的情况下。由于缺乏证据，调查工作陷于停顿。行人的移动电话可以成为V2X环境的一部分，并向附近的车辆发送BSM消息，并接收来自接近车辆的警报。我们假设移动电话包括内置的安全应用程序，能够缓存加速度计，陀螺仪和麦克风值30秒。被车辆撞到的行人可以使用移动设备中的传感器来检测。Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4040行人的电话。应用程序可以通知最近的RSU并将证据数据传输到RSU。RSU使用智能合约中的V2P（）调用将证据传输到区块链，事务中的属性包括事件ID、所有者ID、路段ID、位置、时间、移动传感器数据散列和来自RSU的事件发生时存在的车辆的BSM消息散列。移动传感器数据和BSM消息存储为IPFS哈希。这些传感器值可以帮助重建调查过程中事故发生时行人的活动（Rangesh和Trivedi，2018）。例如，如果道路使用者正在步行、慢跑、骑自行车、试图过马路，他是否分心并通过电话浏览等。RSU传递事件期间存在的车辆的详细信息，这可能有助于追溯所涉及的车辆。算法2：V2P（）输入：VId输出：Tnx，返回要添加到区块链上的交易V：车辆向RSUOId：手机用户JId：管辖区IdRSId：路段IdDHH：驾驶员健康散列MSH：移动传感器散列BMH：BSM消息散列事件：报告RSU（V）如果（EOA = EOARSU），则inc_id = create_incid（incident）分配inc_id。JId=RSU。JIdTnx = EA。(inc_id、OId、RSId、位置、日期、时间、MSH、BMH）将Tnx写入区块链，WriteBC（Tnx）结束，如果其他来自EOA4.5. 利益相关者对事件数据的访问控制其次，讨论了利益相关者之间的事件调查和解决过程。利益相关者通过Web界面访问区块链并与之交互。特定事件的调查始于数字取证部门或警察部门通过调用智能合约中的readV2V（）或readV2P（）开始调查。数字调查和警察部门被允许只读交易算法3：readV2V（）Input：Vid，inc_id输出：EA：V2V编写的证据属性（）请求访问的利益关系人OId=getOwnerID（Vid）JId=getJurisID（inc_id）PId=getPoliceID（JId）FId=getForensicID（jid）如果（（X== OId）或（X== FId）或（X== PId））批准（X）returnEA（inc_id，Vid）结束else来自X端算法4简要介绍了对应于read-CCTVFootage（）的访问过程。对于readAdditionalEvidence（）、readMobileEvidences（）、readRSUEvidencefromvehicles（），访问条件和逻辑保持相同。算法4：readCCTVFootage（）输入：inc_id、cctv_id输出：：CCTVdata：写入的证据属性事件对应的CCTVfootage（）X：利益相关者请求访问JId=getJurisID（inc_id）PId=getPoliceID（JId）FId=getForensicID（jid）If（X== FId）or（X==PId）批准（X）return CCTVData（inc_id）end其他来自X端事件期间，EDR的数据不会传输到RSU数字调查小组或警察部门可以到达现场，并使用专门的设备收集EDR数据，如博世用于碰撞数据检索的工具（博世EDR诊断，2022年）。准备与EDR数据分析相对应的报告，并使用writeEDRReport（）将其作为IPFS哈希上传到区块链。算法5中描述了过程和访问控制。与其管辖范围内的事件相对应 管辖事件与编写事件的RSU相关的司法管辖区的事件相同涉及该事件的车主也可以接触证据。 算法3简要介绍了对应于readV2V（）的访问过程。 数字调查人员利用以交易形式存储的证据重构事件场景。下载 存 储 为 IPFS 哈 希 的 媒 体 文 件 研 究 者 可 以 通 过 读 取readAdditionalEvidence （ ） 、 readMobileEvidences （ ） 、readRSUEvidencefromvehicles（）和read-CCTVFootage（）中的次要支持性证据来获得额外证据。 这些由邻近车辆、道路使用者、RSU和闭路电视提供的证据为理解导致事故的事件流程提供了额外的证据。算法5：writeEDRReport（）Input：VId，inc_id输出：EDRTnx、EDR报告和与VId对应的详细信息X：利益相关者请求访问JId=getJurisID（inc_id）FId=getForensicID （ JId ）if（X==FId）EDRTnx=（inc_id，VId，date，time，edrReporthash）将EDRTnx写入区块链，WriteBC（EDRTnx）结束其他Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4041来自X端Abin Oommen Philip和RA K Saravanaguru沙特国王大学学报4042数字维修人员可以使用ServiceVehicle（续）算法8：writeDigitalFInvestigationReoprt（）（）. 它都做得很好车主、调查事故的数字调查员和与车辆相关的保险提供商可以使用ReadServiceHistory（）访问它。ServiceVehicle（）的过程和访问控制称为算法6. ReadServiceHistory（）的过程和访问控制被称为算法7。算法6：ServiceVehicle（）Input：VId输出：SERVTnx、服务报告和对应于VId的服务X：利益相关者请求访问SCId =getServiceCenterID（）如果（X==SCId）SERVTnx =[S_id，ST，VId，date，time，serviceReporthash]if（X==FId）EDRTnx=（inc_id，VId，日期，时间，DigitalInvestigationReporthash）将DIRTnx写入区块链，WriteBC（DIRTnx）结束其他来自X端车辆制造商有权查看与其制造的车辆的EDR相关的报告。它们使用readEDRReoprt（）查看数据。与车辆相关联的所有者也可以看到EDR报告。算法9中描述了程序和访问控制。将SERVTnx写入区块链，WriteBC（SERVTnx）结束else来自X端算法7：ReadServiceHistory（）Input：VId，输出：SERVReport，由ServiceVehicle（）写入的属性对应于VIdX：利益相关者请求访问JId=getJurisID（inc_id）FId =getForensicID（JId）IId=getInsuranceID（VId）OId =getOwnerID（VId）如果（（X== OId）或（X== IId）或（X== FId））批准（X）returnSERVReports（VId）结束else来自X端基 于 来 自 readV2 （ ） 、 readAdditionalEvidence （ ） 、readMobileEvidences （ ） 、 readRSUEvidencefromvehicles （ ） 以 及read-CCTVFootage（）、ReadServiceHistory（）和EDR数据的证据，数 字 调 查 者 重 建 事 件 并 准 备 数 字 调 查 报 告 。 使 用writeDigitalFInvestigationReoprt（）准备数字调查报告并将其作为IPFS哈希上传到区块链。算法8中描述了过程和访问控制算法8：writeDigitalFInvestigationReoprt（）输入：inc_id，VId输出：DIRTnx、数字调查报告和与VId、inc_idX：利益相关者请求访问JId=getJurisID（inc_id）FId=getForensicID（JId）算法9：readEDRReoprt（）Input：VId输出：EDRReports，由writeEDRReport（）写入的属性对应于VIdX：利益相关者请求访问MId：制造商IdOId =getOwnerID（VId）如果（（X==OId）或（X==MId））批准（X）returnEDRReports（VId）结束else来自X端警察部门根据法医部门上传的数字调查报告和现场访问编写FIR报告。FIR报告使用writeFIR（）作为IPFS哈希上传到区块链。对应于write-FIR（）的过程和访问控制在算法10中描述。算法10：writeFIRReport（）输入：inc_id，VId输出：FIRTnx、FIR报告和事件ID、VId对应的详细信息X：利益相关者请求访问PId =getPoliceID（JId）if（X== PId）FIRTnx =[inc_id，VId，date，time，FIRReporthash]将FIRTnx写入区块链，Wri