[發明專利]基于安全位置證明的共享單車安全計費方法

在審

• 申請號: 201710084516.2
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106886920A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 劉夢君;楊兵;丁永剛
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 胡艷

1.基于安全位置證明的共享單車安全計費方法，其特征是，包括：

(1)請求者P在開始用車和結束用車時向簽發者W收集位置證明，所述的請求者P和簽發者W均為持有帶GPS功能的智能終端的共享單車用戶，簽發者W為與請求者P距離小于距離閾值的共享單車用戶，簽發者W和請求者P所持帶GPS功能的智能終端通過短距離無線通信技術進行通信，距離閾值設為所采用的短距離無線通信技術的通信距離；

本步驟具體為：

1.1請求者P在開始用車和結束用車時，廣播位置證明生成請求PReq，PReq包括請求者P的身份標志、當前時刻s和請求者P的當前位置L；

1.2收到PReq并決定接受PReq的簽發者W向請求者P回復Ack響應；

1.3假設收到n個簽發者的Ack響應，將各簽發者記為Wi，i＝1,2,...n；請求者P采用(n,n)門限秘密共享機制將自己的私鑰拆分成n份子秘密Si；同時，請求者P使用D-H協議同所有回復Ack響應的簽發者Wi分別協商臨時的會話密鑰Ki，并向各簽發者Wi分別發送包含用會話密鑰Ki加密的子秘密的響應PRes；請求者P自己的私鑰在注冊時從安全第三方CA處獲得；

1.4各簽發者Wi收到加密的子秘密后，將加密的子秘密嵌入位置證明，生成位置證明明文LPi，所述的位置證明明文LPi包括請求者P的身份標志、當前時刻s、請求者P的當前位置L和加密的子秘密；隨后，簽發者Wi使用自己的私鑰為位置證明明文LPi生成簽名；同時，使用驗證者V的公鑰將位置證明明文LPi、會話密鑰Ki和簽名加密，生成授權的位置證明EPi，并將LPi發送給請求者P；所述的驗證者V為提供共享單車業務的運營商；簽發者Wi的私鑰和驗證者V的公鑰均是注冊時從安全第三方CA處獲得；

1.5請求者P將收到的n個簽發者Wi授權的位置證明組合生成最終的位置證明LPP：LPP＝EP₁|EP₂|，....|EP_n|L|s，其中，EP_i表示簽發者Wi授權的位置證明，|表示字符串接；

(2)請求者P將開始用車和結束用車時生成的最終位置證明LPP通過移動網絡發送給驗證者V，驗證者V對最終位置證明LPP進行解密，并對最終位置證明LPP包含的各簽發者Wi授權的位置證明分別進行驗證；所述的驗證包括位置證明真實性的驗證和請求者P是否作弊的驗證：

所述的位置證明真實性的驗證，具體包括：

①驗證簽發者Wi的私鑰與ID_Wi的公鑰是否保持一致，若一致，則通過驗證；簽發者Wi的私鑰與ID_Wi的公鑰均是注冊時從安全第三方CA處獲得；

②驗證對EPi解密得的位置證明明文的哈希值與EPi中位置證明明文的簽名同是否相同，若相同，則通過驗證；

若①和②均通過驗證，則通過真實性驗證；否則，未通過真實性驗證，拋棄本次生成的最終位置證明LPP；

所述的請求者P是否作弊的驗證，具體包括：

采用(n,n)門限秘密共享機制從各簽發者Wi授權的位置證明中恢復出各簽發者Wi的子秘密，判斷恢復出的子秘密和請求者P的私鑰是否保持一致，若保持一致，則判定用戶未作弊；否則，判定用戶作弊，拋棄本次生成的最終位置證明LPP；

若位置證明真實性和請求者P是否作弊的驗證均通過，則執行步驟(3)；

(3)驗證者V根據請求者P開始用車和結束用車時的最終位置證明LPP，以請求者P開始用車時的位置為起點，以請求者P結束用車時的位置為終點，計算起點和終點間的曼哈頓距離，即請求者P的行駛里程，根據行駛里程計算本次行程費用。

2.如權利要求1所述的基于安全位置證明的共享單車安全計費方法，其特征是：

位置證明生成請求PReq的組成表示為PReq＝IDp|L|s，其中，IDp是請求者P的身份標識；|表示字符串接。

3.如權利要求1所述的基于安全位置證明的共享單車安全計費方法，其特征是：

響應PRes的組成表示為PRes＝E_Ki(Si)，其中，E_Ki(Si)表示采用會話密鑰Ki對子秘密Si進行對稱加密。