本发明涉及停车信息共享管理技术领域，特别是涉及一种基于积分证明链的共享停车管理方法及系统。
背景技术：
传统共享停车系统的数据产生存储都是基于集中式的数据库，因此存在以下问题：1、无法实时共享：车位状态无法实时更新显示，读取车位存在一定的时延。2、效率低：数据的存取需经由第三方，才能从数据库存入读取，在支付的过程中同样也需经由第三方支付。3、数据缺乏安全性：数据存储于由第三方管理的数据库，容易受到攻击，发生单点故障问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于积分证明链的共享停车管理方法及系统，以实时共享有空车位的停车场及加强数据安全。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于积分证明链的共享停车管理方法，所述方法包括：
基于关键字确定待匹配集合；所述待匹配集合包括至少一个停车场；所述关键字包括：地名或地理位置；
通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链；
将区块链中存储的停车场与待匹配集合中的停车场进行匹配，判断是否存在匹配成功的停车场；如果不存在匹配成功的停车场，则返回“基于关键字确定待匹配集合”；如果存在匹配成功的停车场，则计算各匹配成功的停车场与车辆当前位置的距离，并选取距离最短的所述匹配成功的停车场作为最优停车场；
根据车主信息、车辆信息、停车时段以及所述最优停车场信息生成停车信息，并将所述停车信息发送至车主进行确认；
当车主确认后生成停车合约，通过积分证明机制实时将停车合约存入区块链；当车主没有确认，则结束。
可选地，所述基于关键字确定待匹配集合，具体包括：
获取车主发送的停车位预定信息；所述停车位预定信息包括停车时段、车辆当前位置、车主信息和车辆信息；
根据所述车辆当前位置确定关键字；
调用地图软件，基于所述关键字搜索停车时段内车辆当前位置设定范围内是否存在停车场；如果没有停车场，则返回“根据所述车辆当前位置确定关键字”；如果存在停车场，则将搜索到的停车场存入待匹配集合。
可选地，所述方法还包括：
当接收到车主发送的停车结束指令时，则判断停车实际结束时间是否小于或等于停车时段对应的结束时间；如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，以停车时段对应的结束时间结束区块链停车合约；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则以停车实际结束时间结束区块链停车合约。
可选地，所述方法还包括：
如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，则根据停车时段自动从车主的节点账户扣取停车费用；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则计算停车时段对应的开始时间与停车实际结束时间之间的实际停车时间，根据所述实际停车时间自动从车主的节点账户扣取停车费用。
可选地，所述通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链，具体包括：
实时获取有空位的停车场；
利用第一分布式节点将获取的多个有空位的停车场分别进行打包，组装成各停车场对应的区块；
基于积分证明共识机制选取第一记账权节点；
利用所述第一记账权节点将各停车场对应的区块进行广播、验证以及存入区块链。
本发明还提供一种基于积分证明链的共享停车管理系统，所述系统包括：
待匹配集合确定模块，用于基于关键字确定待匹配集合；所述待匹配集合包括至少一个停车场；所述关键字包括：地名或地理位置；
第一存入模块，用于通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链；
第一判断模块，用于将区块链中存储的停车场与待匹配集合中的停车场进行匹配，判断是否存在匹配成功的停车场；如果不存在匹配成功的停车场，则返回“待匹配集合确定模块”；如果存在匹配成功的停车场，则计算各匹配成功的停车场与车辆当前位置的距离，并选取距离最短的所述匹配成功的停车场作为最优停车场；
停车信息生成模块，用于根据车主信息、车辆信息、停车时段以及所述最优停车场信息生成停车信息，并将所述停车信息发送至车主进行确认；
第二存入模块，用于当车主确认后生成停车合约，通过积分证明机制实时将停车合约存入区块链；当车主没有确认，则结束。
可选地，所述待匹配集合确定模块，具体包括：
停车位预定信息获取单元，用于获取车主发送的停车位预定信息；所述停车位预定信息包括停车时段、车辆当前位置、车主信息和车辆信息；
关键字确定单元，用于根据所述车辆当前位置确定关键字；
待匹配集合确定单元，用于调用地图软件，基于所述关键字搜索停车时段内车辆当前位置设定范围内是否存在停车场；如果没有停车场，则返回“关键字确定单元”；如果存在停车场，则将搜索到的停车场存入待匹配集合。
可选地，所述系统还包括：
第二判断模块，用于当接收到车主发送的停车结束指令时，则判断停车实际结束时间是否小于或等于停车时段对应的结束时间；如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，以停车时段对应的结束时间结束区块链停车合约；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则以停车实际结束时间结束区块链停车合约。
可选地，所述系统还包括：
费用收取模块，用于如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，则根据停车时段自动从车主的节点账户扣取停车费用；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则计算停车时段对应的开始时间与停车实际结束时间之间的实际停车时间，根据所述实际停车时间自动从车主的节点账户扣取停车费用。
可选地，所述第一存入区模块，具体包括：
有空位停车场获取单元，用于实时获取有空位的停车场；
打包单元，用于利用第一分布式节点将获取的多个有空位的停车场分别进行打包，组装成各停车场对应的区块；
记账权节点选取单元，用于基于积分证明共识机制选取第一记账权节点；
存入单元，用于利用所述第一记账权节点将各停车场对应的区块进行广播、验证以及存入区块链。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明使用了基于积分证明共识机制的区块链代替传统共享停车使用的数据库，用来存储实时获取的有空位的停车场和停车合约，通过积分证明共识机的共识并将有空位的停车场存入区块链，不仅实现有空位的停车场能够实时共享，还能加强了数据的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于积分证明链的共享停车管理方法流程图；
图2为本发明将有空位的停车场存入区块链的具体流程图；
图3为本发明将停车合约存入区块链的具体流程图；
图4为本发明基于积分证明链的共享停车管理系统结构图。
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做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。
本发明的目的是提供一种基于积分证明链的共享停车管理方法及系统，以实时共享有空车位的停车场及加强数据安全。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
专业名词解释：
共享：将一件物品或者信息的使用权或知情权与其他所有人共同拥有。
区块链：是一个去中心化分布式的共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有不可篡改、可追溯、公开透明等特性。
合约：这里指智能合约，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。
共识机制：在分布式网络中，让互不认识节点达成共识的一种机制。
gps:一种基于卫星的定位系统，用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。
如图1所示，本发明公开一种基于积分证明链的共享停车管理方法，所述方法包括：
步骤s1：基于关键字确定待匹配集合；所述待匹配集合包括至少一个停车场；
步骤s2：通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链。
步骤s3：将区块链中存储的停车场与待匹配集合中的停车场进行匹配，判断是否存在匹配成功的停车场；如果不存在匹配成功的停车场，则返回“步骤s1”；如果存在匹配成功的停车场，则计算各匹配成功的停车场与车辆当前位置的距离，并选取距离最短的所述匹配成功的停车场作为最优停车场。
步骤s4：根据车主信息、车辆信息、停车时段以及所述最优停车场信息生成停车信息，并将所述停车信息发送至车主进行确认。
步骤s5：当车主确认后生成停车合约，通过积分证明机制实时将停车合约存入区块链；当车主没有确认，则结束。所述停车合约包括：车主账户、车主姓名、车牌号、预定停车开始时段、预定停车结束时段、预定价格、车位名称、车位所属人姓名以及车位所属人账户。
作为一种可选的实施方式，本发明所述方法还包括：
步骤s6：当接收到车主发送的停车结束指令时，则判断停车实际结束时间是否小于或等于停车时段对应的结束时间；如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，以停车时段对应的结束时间结束区块链停车合约；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则以停车实际结束时间结束区块链停车合约。
作为一种可选的实施方式，本发明所述方法还包括：如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，则根据停车时段自动从车主的节点账户扣取停车费用；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则计算停车时段对应的开始时间与停车实际结束时间之间的实际停车时间，根据所述实际停车时间自动从车主的节点账户扣取停车费用。
下面对各个步骤进行详细分析：
步骤s1：所述基于关键字确定待匹配集合，具体包括：
步骤s11：获取车主发送的停车位预定信息；所述停车位预定信息包括停车时段、车辆当前位置、车主信息和车辆信息。本实施例中，车主是基于gps定位车辆当前位置，然后通过软件发送至服务器，以使服务器接收车主发送的停车位预定信息。所述停车时段包括开始时间和结束时间，也就是预计停车的时间。
步骤s12：根据所述车辆当前位置确定关键字。所述关键字包括：地名或地理位置或坐标位置。
步骤s13：调用地图软件，基于所述关键字搜索停车时段内车辆当前位置设定范围内是否存在停车场；如果没有停车场，则返回“步骤s2”；如果存在停车场，则将搜索到的停车场存入待匹配集合。本实施例是通过地图软件的周边功能，列出车辆当前位置设定范围所有停车场，并将搜索到的停车场存入待匹配集合；上述设定范围根据实际需求进行设置。
如图2所示，步骤s2：所述通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链，具体包括：
步骤s21：实时获取有空位的停车场。
步骤s22：利用第一分布式节点将获取的多个有空位的停车场分别进行打包，组装成各停车场对应的区块。
步骤s23：基于积分证明共识机制选取第一记账权节点，具体包括：
步骤s231：进行挖矿获得随机数的累积个数，具体公式为：
h(pre_hash,transactions,nonce,pre_nonce)＝t(1)；
其中，nonce表示随机数，pre_hash和pre_nonce分别表示前一个区块的哈希值和所找到的最后一个随机数值，transactions是获取的有空位的停车场树的根节点哈希，t表示0x00000000ffff00……格式具有64个字符哈希值，h()表示sha256哈希函数。
步骤s232：将挖矿得到的随机数的累积个数转化为工作积分，具体公式为：
其中，workpoints表示工作积分，
步骤s233：根据账户的币龄确定币龄积分，具体公式为：
其中，coinpoints表示币龄积分，
步骤s234：根据诚信值确定诚信积分，具体公式为：
其中，faithpoints表示诚信积分，c表示节点执行验证的累积次数，节点每获得一次记账权c重置为0，w表示累积作恶次数，
步骤s235：根据所述工作积分、所述币龄积分和诚信积分选取第一记账权节点，具体公式为：
max(αworkpoints βcoinpoints γfaithpoints)(6)；
其中，max()表示取最大值,权重α、β和γ的计算公式如(7)所示。
α β γ＝1(7)
α β<＝0.33且γ＝0.67(根据经济学中的股权绝对控制线(67％)，旨在保证诚信值在共识中占据主导地位，让对网络做出贡献越大的诚实节点得记账权的概率更大)。
步骤s24：利用所述第一记账权节点将各停车场对应的区块进行广播、验证以及存入区块链。
如图3所示，通过积分证明机制实时将停车合约存入区块链，具体步骤包括：
步骤s31：利用第二分布式节点将各停车合约分别进行打包，组装成各停车合约对应的区块。
步骤s32：基于积分证明共识机制选取第二记账权节点，具体包括：
步骤s321：进行挖矿获得随机数的累积个数，具体公式为：
h(pre_hash,transactions,nonce,pre_nonce)＝t(1)；
其中，nonce表示随机数，pre_hash和pre_nonce分别表示前一个区块的哈希值和所找到的最后一个随机数值，transactions表示停车合约树的根节点哈希。(停车合约不止一条，将打包好的停车合约，以merkle结构存储在区块体中，取merkle根节点，使用sha256哈希函数计算得到的哈希值即为transactions)。
步骤s322：将挖矿得到的随机数的累积个数转化为工作积分，具体公式为：
其中，workpoints表示工作积分，
步骤s323：根据账户的币龄确定币龄积分，具体公式为：
其中，coinpoints表示币龄积分，
步骤s324：根据诚信值确定诚信积分，具体公式为：
其中，faithpoints表示诚信积分，c表示节点执行验证的累积次数，节点每获得一次记账权c重置为0，w表示累积作恶次数，
步骤s325：根据所述工作积分、所述币龄积分和诚信积分选取第二记账权节点，具体公式为：
max(αworkpoints βcoinpoints γfaithpoints)(6)；
其中，max()表示取最大值,权重α、β和γ的计算公式如(7)所示。
α β γ＝1(7)；
α β<＝0.33且γ＝0.67(根据经济学中的股权绝对控制线(67％)，旨在保证诚信值在共识中占据主导地位，让对网络做出贡献越大的诚实节点得记账权的概率更大)。
步骤s33：利用所述第二记账权节点将各停车合约对应的区块进行广播、验证以及存入区块链。
如图4所示，本发明还提供一种基于积分证明链的共享停车管理系统，所述系统包括：
待匹配集合确定模块401，用于基于关键字确定待匹配集合；所述待匹配集合包括至少一个停车场；所述关键字包括：地名或地理位置。
第一存入模块402，用于通过积分证明机制实时将有空位的停车场存入区块链。
第一判断模块403，用于将区块链中存储的停车场与待匹配集合中的停车场进行匹配，判断是否存在匹配成功的停车场；如果不存在匹配成功的停车场，则返回“待匹配集合确定模块”；如果存在匹配成功的停车场，则计算各匹配成功的停车场与车辆当前位置的距离，并选取距离最短的所述匹配成功的停车场作为最优停车场。
停车信息生成模块404，用于根据车主信息、车辆信息、停车时段以及所述最优停车场信息生成停车信息，并将所述停车信息发送至车主进行确认。
第二存入模块405，用于当车主确认后生成停车合约，通过积分证明机制实时将停车合约存入区块链；当车主没有确认，则结束。
所述系统还包括：
第二判断模块406，用于当接收到车主发送的停车结束指令时，则判断停车实际结束时间是否小于或等于停车时段对应的结束时间；如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，以停车时段对应的结束时间结束区块链停车合约；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则以停车实际结束时间结束区块链停车合约。
费用收取模块407，用于如果停车实际结束时间小于或等于停车时段对应的结束时间，则根据停车时段自动从车主的节点账户扣取停车费用；如果停车实际结束时间大于停车时段对应的结束时间，则计算停车时段对应的开始时间与停车实际结束时间之间的实际停车时间，根据所述实际停车时间自动从车主的节点账户扣取停车费用。
作为一种可选的实施方式，本发明所述待匹配集合确定模块，具体包括：
停车位预定信息获取单元，用于获取车主发送的停车位预定信息；所述停车位预定信息包括停车时段、车辆当前位置、车主信息和车辆信息。
关键字确定单元，用于根据所述车辆当前位置确定关键字。
待匹配集合确定单元，用于调用地图软件，基于所述关键字搜索停车时段内车辆当前位置设定范围内是否存在停车场；如果没有停车场，则返回“关键字确定单元”；如果存在停车场，则将搜索到的停车场存入待匹配集合。
作为一种可选的实施方式，本发明所述第一存入区模块，具体包括：
有空位停车场获取单元，用于实时获取有空位的停车场。
打包单元，用于利用第一分布式节点将获取的多个有空位的停车场分别进行打包，组装成各停车场对应的区块。
记账权节点选取单元，用于基于积分证明共识机制选取第一记账权节点。
存入单元，用于利用所述第一记账权节点将各停车场对应的区块进行广播、验证以及存入区块链。
本发明使用了基于积分证明共识机制的区块链代替传统共享停车使用的数据库，用来存储实时获取的有空位的停车场和停车合约，通过积分证明共识机的共识并将有空位的停车场存入区块链，不仅实现有空位的停车场能够实时共享，还能加强了数据的安全性，以区块链智能合约方式根据时间戳自动触发执行合约来实现停车扣费并防止了逃费问题，总体设计简化了流程相应提高效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
