Blockchain-Enabled Trust Management for Secure Data Exchange in Internet of Vehicles
| dc.contributor.author | DJELILI , Tassaadit | |
| dc.contributor.author | DJIDJIK , EL-Djida | |
| dc.contributor.author | CHERBAL , Sarra Supervisor | |
| dc.date.accessioned | 2026-11-09T12:50:55Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | يُتيح إنترنت المركبات التواصلَ المستمر بين المركبات والبنية التحتية، غير أنّ طابعه المفتوح والديناميكي يُعرّضه لتحديات أمنية جسيمة تتعلق بإدارة الثقة. تعالج الحلول القائمة على تقنية سلسلة الكتل هذه المشكلات بصورة جزئية فحسب، إذ تعاني من اقتصار الكشف على المراقبة السلبية، وآليات تحديث ثابتة للثقة، وغياب مراقبة وحدات الطرف، وتصاميم أحادية لسلسلة الكتل، وانعدام الإنصاف تجاه المركبات الأمينة. تقترح هذه المذكرة إطاراً موحداً لإدارة الثقة مُنفّذاً على شكل عقود ذكية فوق سلسلة كتل لامركزية. يدمج هذا الإطار المصادقةَ التشفيرية للمركبات، وحساب درجة ثقة الرسائل عبر التحقق المتقاطع، والكشف النشط عن السلوكيات الخبيثة المخفية باستخدام رسائل الاستجواب، وتحديثاً تكيّفياً للثقة مع ذاكرة للتكرار، ومراقبةَ وحدات الطرف عبر معامل الشذوذ مع تحويل تلقائي، وإدارةً متدرّجة للمركبات المشبوهة من خلال قائمة رمادية وقائمة سوداء مع آلية إعادة تأهيل، وأولويةَ بث متناسبة مع درجة الثقة، وعاملَ تعلم معزز عميق لتحسين المعاملات بصورة ديناميكية. يُثبت التقييم التجريبي على سلسلة الكتل المحلية أنّ عامل التعلم المعزز يحقق دقةً بلغت 99,2%، ومعدل كشف 98,6%، ومعدل إيجابيات كاذبة 0,6% فحسب. كما تُظهر معايير العقود الذكية متوسطَ زمن استجابة كتابة بلغ 61,13 ميلي ثانية وإنتاجية قراءة وصلت إلى 182,48 معاملة في الثانية، مع استهلاك للمعالج أقل من 0,01%، مما يؤكد ملاءمة النظام للاشتراطات الزمنية الفعلية في بيئات إنترنت المركبات المحدودة الموارد. ويتّضح من التحليل المقارن أنّ الإطار المقترح هو الحل الوحيد الذي يعالج في آنٍ واحد جميع القيود المُحدّدة في الحلول القائمة | |
| dc.description.abstract | The Internet of Vehicles (IoV) enables continuous communication between vehicles and infrastructure, but its open and dynamic nature exposes it to severe security and trust challenges. Existing blockchain-based trust management solutions address these issues only partially, suffering from passive-only detection, static trust update mechanisms, absence of RSU monitoring, monolithic blockchain designs, and lack of fairness toward honest vehicles. This memoir proposes ADBT-IoV (Adaptive Dual-Blockchain Trust Framework for Secure Data Exchange in Internet of Vehicles), a unified trust management framework implemented as Solidity smart contracts on an Ethereum blockchain. ADBT-IoV integrates cryptographic vehicle authentication, cross-verification-based message confidence scoring, active probing for hidden malicious behaviour detection, an adaptive AIMD trust update with recidivism memory, RSU anomaly monitoring via the Trust Outlier Factor (TOF) with automatic handover, graduated vehicle management through grey and black lists with a rehabilitation mechanism, broadcast priority proportional to trust, and a Soft Actor-Critic (SAC) deep reinforcement learning agent for dynamic parameter optimization. Experimental evaluation on a Ganache local blockchain demonstrates that the SAC agent achieves 99.2% accuracy, 98.6% detection rate, and 0.6% false positive rate. Smart contract benchmarks show write latency averaging 61.13 ms and read throughput reaching 182.48 TPS, with CPU consumption below 0.01%, confirming real-time suitability for resource-constrained IoV environments. A comparative analysis shows that ADBT-IoV is the only solution simultaneously addressing all identified limitations of existing approaches | |
| dc.description.sponsorship | L'Internet des Véhicules (IoV) permet une communication continue entre les véhicules et l'infrastructure, mais sa nature ouverte et dynamique l'expose à de graves défis en matière de sécurité et de gestion de la confiance. Les solutions existantes basées sur la blockchain ne traitent ces problèmes que partiellement, souffrant d'une détection uniquement passive, de mécanismes de mise à jour de confiance statiques, d'une absence de surveillance des unités de bord de route, de conceptions blockchain monolithiques et d'un manque d'équité envers les véhicules honnêtes. Ce mémoire propose ADBT-IoV (Adaptive Dual-Blockchain Trust Framework for Secure Data Exchange in Internet of Vehicles), un cadre unifié de gestion de la confiance implémenté sous forme de contrats intelligents Solidity sur une blockchain Ethereum. ADBT-IoV intègre l'authentification cryptographique des véhicules, le calcul d'un score de confiance des messages par vérification croisée, la détection active des comportements malveillants par messages sondes, une mise à jour adaptative de la confiance de type AIMD avec mémoire de récidive, la surveillance des unités de bord de route via le facteur d'anomalie TOF avec basculement automatique, une gestion graduée des véhicules suspects via liste grise et liste noire avec mécanisme de réhabilitation, une priorité de diffusion proportionnelle à la confiance, et un agent d'apprentissage par renforcement profond Soft Actor-Critic pour l'optimisation dynamique des paramètres. L'évaluation expérimentale sur une blockchain locale Ganache démontre que l'agent SAC atteint 99,2% de précision, 98,6% de taux de détection et 0,6% de taux de faux positifs. Les benchmarks des contrats intelligents montrent une latence d'écriture moyenne de 61,13 ms et un débit de lecture atteignant 182,48 transactions par seconde, avec une consommation processeur inférieure à 0,01%, confirmant l'adéquation temps réel pour les environnements à ressources limitées. Une analyse comparative montre qu'ADBT-IoV est la seule solution traitant simultanément toutes les limitations identifiées. | |
| dc.identifier.other | MAI/1104 | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/4002 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Unuversity Setif 1 Ferhat Abbas . Faculty of Sciences | |
| dc.subject | Internet of Vehicles | |
| dc.subject | Blockchain | |
| dc.subject | Trust Management | |
| dc.subject | Smart Contracts | |
| dc.subject | Deep Reinforcement Learning | |
| dc.subject | SAC | |
| dc.subject | AIMD | |
| dc.subject | Roadside Unit | |
| dc.subject | Security | |
| dc.title | Blockchain-Enabled Trust Management for Secure Data Exchange in Internet of Vehicles | |
| dc.type | Thesis |
