[發(fā)明專利]一種隱私保護(hù)空間眾包的任務(wù)分配系統(tǒng)模型及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710533457.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN107257381B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛睿;李榮華;陸敏華;王毅;羅秋明;商爍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04L29/06;H04L9/06;H04L9/00
• 代理公司: 上海宏京知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31297
• 代理人: 王函

1.一種隱私保護(hù)空間眾包的任務(wù)分配系統(tǒng)模型的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述隱私保護(hù)空間眾包的任務(wù)分配系統(tǒng)模型，包括空間眾包服務(wù)器、加密服務(wù)提供單元、空間任務(wù)請(qǐng)求單元和工人移動(dòng)端；

所述空間任務(wù)請(qǐng)求單元用于創(chuàng)建空間任務(wù)，將任務(wù)信息傳送給所述空間眾包服務(wù)器；

所述空間眾包服務(wù)器將任務(wù)分配給所述工人移動(dòng)端；

所述加密服務(wù)提供單元對(duì)所述空間任務(wù)請(qǐng)求單元、所述空間眾包服務(wù)器和所述工人移動(dòng)端提供隱私保護(hù)任務(wù)分配管理；

所述隱私保護(hù)空間眾包的任務(wù)分配系統(tǒng)模型的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟一，空間任務(wù)請(qǐng)求單元?jiǎng)?chuàng)建并發(fā)布空間任務(wù)；

步驟二，空間任務(wù)發(fā)布至空間眾包服務(wù)器，空間眾包服務(wù)器通過任務(wù)分配算法，將任務(wù)分配給工作者；

步驟三，加密服務(wù)提供單元提供隱私保護(hù)功能，其向空間眾包服務(wù)器和工人移動(dòng)端提供密鑰服務(wù)；

步驟二中所述的任務(wù)分配算法具體包括如下階段：

第一階段，任務(wù)位置與工人位置距離計(jì)算：空間眾包服務(wù)器用Paillier公鑰加密任務(wù)位置l_s＝(x_s,y_s)后，向所有工人發(fā)送三份密文：E(x_s²+y_s²)，E(x_s)和E(y_s)，其中，x_s代表橫坐標(biāo)，y_s代表縱坐標(biāo)，Paillier密鑰對(duì)(pk,sk)；E(x_s²+y_s²)代表空間眾包服務(wù)器使用公鑰pk加密E(x_s)代表空間眾包服務(wù)器使用公鑰pk加密x_s，E(y_s)代表空間眾包服務(wù)器使用公鑰pk加密y_s，從空間眾包服務(wù)器接收到該加密信息后，每個(gè)工人w_i計(jì)算l_s和其當(dāng)前位置l_i的距離的平方，并進(jìn)行加密，即：

第二階段，每個(gè)工人行進(jìn)時(shí)間計(jì)算：令W＝{w₁,w₂,...,w_n}是n個(gè)工人的集合，V是所有工人速度的乘積，即且v_k'＝V/v_k，其中1≤k≤n；對(duì)于任意兩個(gè)工人w_i,w_j∈W，當(dāng)且僅當(dāng)d(l_i,l_s)v_i'＜d(l_j,l_s)v_j'時(shí)有d(l_i,l_s)/v_i＜d(l_j,l_s)/v_j；為每個(gè)工人計(jì)算虛擬行程時(shí)間t_i'＝d(l_i,l_s)v_i'，其等同于確切的行程時(shí)間t_i＝d(l_i,l_s)/v_i，即具有最短虛擬行程時(shí)間的工人必定具有最短的確切行程時(shí)間；d(l_i,l_s)為位置l_i和l_s之間的歐幾里得距離；d(l_j,l_s)為位置l_j和l_s之間的歐幾里得距離；

第三階段，獲勝工人計(jì)算：空間眾包服務(wù)器具有2元組＜i,E(t_i'²)＞的列表，其中i是工人w_i的ID，1≤i≤n；為了保護(hù)工人，尤其是獲勝者的身份，通過一個(gè)PRF偽隨機(jī)函數(shù)加密每個(gè)工人的ID，并向加密服務(wù)提供單元發(fā)送＜f_k(i),E(tfk(i)'²)＞，以找到哪個(gè)工人的行程時(shí)間最短，以及其是否可以在截止日期e_s之前到達(dá)任務(wù)位置；f_k(i)中fk為PRF偽隨機(jī)函數(shù),f_k(i)為對(duì)每個(gè)工人w_i的ID用PRF偽隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行加密；

第四階段，任務(wù)位置廣播：一旦接收到E'_c(f_k(i^*))，空間眾包服務(wù)器便加密任務(wù)位置l_s并向所有工人廣播E(l_s)，以如下方式加密l_s：

其中h是長度匹配哈希函數(shù)，用于將較長的位串映射到較短的位串；一種被證明是語義安全的h的構(gòu)建方法是，將一個(gè)較長的位串截?cái)酁槎鄠€(gè)固定長度的較短位串，并在這些較短位串上進(jìn)行異或計(jì)算并輸出；只有獲得E'_c(f_k(i^*))信息的工人才能通過計(jì)算得到任務(wù)位置信息；其中，i^*為行進(jìn)時(shí)間最小的獲勝者的ID，f_k(i^*)為對(duì)行進(jìn)時(shí)間最小的獲勝者的ID用PRF偽隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行加密；ElGamal密鑰對(duì)(pk’,sk’)，E'_c(f_k(i^*))代表加密服務(wù)提供單元CSP使用pk’加密f_k(i^*)。