随着智能交通的迅速发展,车载自组织网络(Vehicular ad-hoc network,VANET)为道路上的车辆提供了自组织的数据传输能力和路况预警功能,以便改善交通流量和减少道路拥堵。但是,当网络节点之间在不安全的通信信道中进行数据共享时,存在诸如身份的真实性和消息的可靠性等安全问题,对车辆和驾驶员构成重大威胁。车辆产生的大量交通数据都存储在可信中心数据库,致使其维护成本过高和调控效率缓慢,且易受单点攻击。另外,由于车载自组织网络还处在发展阶段,网络中的车辆参与信息交互的积极性并不高,急需一种激励或惩罚机制来促使节点之间的数据共享。针对以上的安全挑战,本文提出了一种为车载自组织网络的基于区块链的安全共享与激励合约方案。本方案的主要研究内容如下:(1)基于椭圆曲线上双线性配对性质,设计了一种数字签名方案应用于网络节点之间的数据共享过程,并结合区块链的分布式存储和密码学技术,确保了数据的安全性和可靠性。该方案将车辆作为感知节点,它可以感知数据并共享给其他节点,路侧单元作为共识节点,可验证消息的有效性和参与新区块的共识过程。通过安全性分析和通信开销分析表明,该方案满足去中心化、隐私保护、抗中间人攻击、不可否认性和防篡改等安全需求,且与其他几种方案相比至少降低了64.55%的通信开销。(2)将验证通过的消息打包成数据区块后,并通过实用型拜占庭容错共识机制将其添加至联盟区块链的末端,即增加了交易的吞吐量,又能提高新区块的确认速度。在Hyperledger fabric平台上,对基于区块链的车载自组织网络安全共享与激励合约进行仿真实验。由仿真结果可知,本文的方案能够实现在联盟链中各节点之间的信息交互,即具有可行性。(3)基于节点之间共享数据的博弈问题,本文结合智能合约设计了一个去中心化的激励合约方案,该方案根据事先制定的奖励分配规则,激励数据共享和合作交互的车辆节点,并以一种由数据贡献量证明的数据硬币(Data Coin)作为奖励。性能评估表明,越积极参与贡献数据的车辆获得的数据硬币越多,反之则收益降低。每位理性的车辆都会选择最佳的策略,以此来获得最高的收益,且不愿在利益最大时而更换其他策略,满足纳什均衡。由此证明,该方案能有效提高节点间交互的积极性,从而促进车载自组织网络的持续健康发展。