Smart Parking System With Privacy Preservation and Reputation Management Using Blockchain
Creators
- 1. Tennessee Technological University
- 2. Missouri University of Science and Technology
- 3. Benha University
- 4. Idaho State University
- 5. King Abdulaziz University
- 6. Umm al-Qura University
Description
Most of the existing smart parking systems threaten the drivers' privacy by revealing information about their visited locations. Moreover, they are centralized making them vulnerable to a single point of failure and attack, which threatens the availability of the parking service. They also suffer from a lack of transparency, where the centralized service organizer may favor some parking lots by booking their parking slots first. To tackle these concerns, we propose a blockchain-based smart parking system with privacy preservation and reputation management. In our system, a consortium blockchain is created by different parking lots to run the parking system securely and transparently, where the parking offers are recorded on a shared and immutable ledger. We use a commitment technique during the submission of the offers to ensure fair parking rates. Then, we use a private information retrieval technique during the offers retrieval to preserve the drivers' location privacy. Furthermore, to anonymously and efficiently authenticate drivers during the reservation process, we use a short randomizable signature. We also use a time-locked anonymous payment technique to discourage drivers from not committing to their parking reservations and provide a secure and privacy-preserving payment method for parking service. Finally, we integrate a blockchain-based anonymous reputation management scheme into our system, where drivers can anonymously rate the parking service to ensure high quality of service. Our evaluations demonstrate that our smart parking system is secure and capable of preserving drivers' privacy with low communication, computation, and storage overheads.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تهدد معظم أنظمة وقوف السيارات الذكية الحالية خصوصية السائقين من خلال الكشف عن معلومات حول المواقع التي زاروها. علاوة على ذلك، فهي مركزية مما يجعلها عرضة لنقطة واحدة من الفشل والهجوم، مما يهدد توافر خدمة وقوف السيارات. كما أنهم يعانون من نقص الشفافية، حيث قد يفضل منظم الخدمة المركزي بعض مواقف السيارات عن طريق حجز أماكن وقوف السيارات الخاصة بهم أولاً. لمعالجة هذه المخاوف، نقترح نظام وقوف سيارات ذكي قائم على البلوك تشين مع الحفاظ على الخصوصية وإدارة السمعة. في نظامنا، يتم إنشاء سلسلة الكتل للكونسورتيوم من خلال مواقف سيارات مختلفة لتشغيل نظام وقوف السيارات بشكل آمن وشفاف، حيث يتم تسجيل عروض وقوف السيارات على دفتر أستاذ مشترك وغير قابل للتغيير. نستخدم تقنية الالتزام أثناء تقديم العروض لضمان أسعار عادلة لوقوف السيارات. بعد ذلك، نستخدم تقنية خاصة لاسترداد المعلومات أثناء استرجاع العروض للحفاظ على خصوصية موقع الشركاء السائقين. علاوة على ذلك، لمصادقة الشركاء السائقين بشكل مجهول وفعال أثناء عملية الحجز، نستخدم توقيعًا قصيرًا عشوائيًا. كما نستخدم طريقة دفع مجهولة المصدر ومقفلة بالوقت لثني الشركاء السائقين عن عدم الالتزام بحجوزات مواقف السيارات الخاصة بهم وتوفير طريقة دفع آمنة ومحافظة على الخصوصية لخدمة مواقف السيارات. أخيرًا، ندمج مخططًا لإدارة السمعة مجهول الهوية قائمًا على البلوك تشين في نظامنا، حيث يمكن للسائقين تقييم خدمة وقوف السيارات بشكل مجهول الهوية لضمان جودة عالية للخدمة. تُظهر تقييماتنا أن نظام وقوف السيارات الذكي الخاص بنا آمن وقادر على الحفاظ على خصوصية السائقين مع انخفاض تكاليف الاتصال والحساب والتخزين.Translated Description (French)
La plupart des systèmes de stationnement intelligents existants menacent la vie privée des conducteurs en révélant des informations sur les lieux visités. De plus, ils sont centralisés, ce qui les rend vulnérables à un seul point de défaillance et d'attaque, ce qui menace la disponibilité du service de stationnement. Ils souffrent également d'un manque de transparence, où l'organisateur de services centralisés peut privilégier certains parkings en réservant d'abord leurs places de stationnement. Pour répondre à ces préoccupations, nous proposons un système de stationnement intelligent basé sur la blockchain avec préservation de la vie privée et gestion de la réputation. Dans notre système, une blockchain de consortium est créée par différents parkings pour faire fonctionner le système de stationnement de manière sécurisée et transparente, où les offres de stationnement sont enregistrées sur un registre partagé et immuable. Nous utilisons une technique d'engagement lors de la soumission des offres afin de garantir des tarifs de stationnement équitables. Ensuite, nous utilisons une technique de récupération d'informations privées lors de la récupération des offres afin de préserver la confidentialité de la localisation des chauffeurs. De plus, pour authentifier les chauffeurs de manière anonyme et efficace pendant le processus de réservation, nous utilisons une courte signature aléatoire. Nous utilisons également une technique de paiement anonyme verrouillé dans le temps pour décourager les chauffeurs de ne pas s'engager dans leurs réservations de stationnement et fournir un mode de paiement sécurisé et respectueux de la vie privée pour le service de stationnement. Enfin, nous intégrons un système de gestion de la réputation anonyme basé sur la blockchain dans notre système, où les conducteurs peuvent évaluer anonymement le service de stationnement pour assurer une haute qualité de service. Nos évaluations démontrent que notre système de stationnement intelligent est sécurisé et capable de préserver la vie privée des conducteurs avec de faibles frais de communication, de calcul et de stockage.Translated Description (Spanish)
La mayoría de los sistemas de estacionamiento inteligentes existentes amenazan la privacidad de los conductores al revelar información sobre sus ubicaciones visitadas. Además, están centralizados, lo que los hace vulnerables a un único punto de falla y ataque, lo que amenaza la disponibilidad del servicio de estacionamiento. También sufren de falta de transparencia, donde el organizador del servicio centralizado puede favorecer algunos estacionamientos reservando primero sus plazas de aparcamiento. Para abordar estas preocupaciones, proponemos un sistema de estacionamiento inteligente basado en blockchain con protección de la privacidad y gestión de la reputación. En nuestro sistema, una cadena de bloques de consorcio es creada por diferentes estacionamientos para ejecutar el sistema de estacionamiento de forma segura y transparente, donde las ofertas de estacionamiento se registran en un libro mayor compartido e inmutable. Utilizamos una técnica de compromiso durante la presentación de las ofertas para garantizar tarifas de estacionamiento justas. Luego, utilizamos una técnica de recuperación de información privada durante la recuperación de ofertas para preservar la privacidad de la ubicación de los conductores. Además, para autenticar de forma anónima y eficiente a los socios de la App durante el proceso de reserva, utilizamos una firma aleatoria corta. También utilizamos una técnica de pago anónimo con límite de tiempo para disuadir a los socios de la App de no comprometerse con sus reservas de estacionamiento y proporcionar un método de pago seguro y que preserve la privacidad del servicio de estacionamiento. Finalmente, integramos un esquema de gestión de reputación anónima basado en blockchain en nuestro sistema, donde los conductores pueden calificar anónimamente el servicio de estacionamiento para garantizar una alta calidad de servicio. Nuestras evaluaciones demuestran que nuestro sistema de estacionamiento inteligente es seguro y capaz de preservar la privacidad de los conductores con baja comunicación, cómputo y gastos generales de almacenamiento.Files
09169629.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:18016a3da3bed3077a7144358eda2302
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نظام وقوف السيارات الذكي مع الحفاظ على الخصوصية وإدارة السمعة باستخدام البلوك تشين
- Translated title (French)
- Système de stationnement intelligent avec préservation de la vie privée et gestion de la réputation à l'aide de Blockchain
- Translated title (Spanish)
- Sistema de aparcamiento inteligente con protección de la privacidad y gestión de la reputación mediante blockchain
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3055667313
- DOI
- 10.1109/access.2020.3016945
References
- https://openalex.org/W1788452017
- https://openalex.org/W1967308747
- https://openalex.org/W2027078869
- https://openalex.org/W2043074941
- https://openalex.org/W2078590992
- https://openalex.org/W2108834246
- https://openalex.org/W2124943026
- https://openalex.org/W2141420453
- https://openalex.org/W2146277225
- https://openalex.org/W2155848763
- https://openalex.org/W2156580773
- https://openalex.org/W2284345771
- https://openalex.org/W2400148870
- https://openalex.org/W2405986579
- https://openalex.org/W2463306282
- https://openalex.org/W2480514135
- https://openalex.org/W2517744317
- https://openalex.org/W2557090183
- https://openalex.org/W2593704617
- https://openalex.org/W2603026896
- https://openalex.org/W2754529701
- https://openalex.org/W2773522454
- https://openalex.org/W2790168780
- https://openalex.org/W2793423901
- https://openalex.org/W2793904018
- https://openalex.org/W2794647042
- https://openalex.org/W2794784663
- https://openalex.org/W2809388578
- https://openalex.org/W2811044672
- https://openalex.org/W2892100170
- https://openalex.org/W2913880216
- https://openalex.org/W2914374206
- https://openalex.org/W2945217779
- https://openalex.org/W2945391295
- https://openalex.org/W2963898134
- https://openalex.org/W2969883781
- https://openalex.org/W2976008907
- https://openalex.org/W2982562810
- https://openalex.org/W2995851867
- https://openalex.org/W3003714166
- https://openalex.org/W3023520985
- https://openalex.org/W3024797253
- https://openalex.org/W3027048570
- https://openalex.org/W3102199801
- https://openalex.org/W4212951496
- https://openalex.org/W4288316586
- https://openalex.org/W4289542548