[發明專利]一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法

有效

• 申請號: 201810862486.8
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109214205B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 王濤春;劉盈;金鑫;陳付龍;趙傳信;羅永龍
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/56
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 方文倩

1.一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法，其特征在于:包括如下步驟，

(1)、構造等價類：等價類是由N個用戶構成的一個組，每個用戶都有感知數據和將數據直接上傳給服務器的功能，在等價類中所有的用戶都獨立，互相不信任；

(2)、進行數據迭代：在等價類中隨機選擇一個用戶作為第一個，用戶以隨機的形式判斷自己是否上傳感知數據，如果判斷上傳，則連同自己感知的數據和接收的傳來的數據一起隨機的傳給下一個用戶；如果判斷不上傳，則僅僅把傳過來的數據傳給下一個隨機選擇的用戶，下一個隨機選擇的用戶重復判斷自己是否上傳感知數據，進而完成數據的迭代，直到等價類中的用戶全部參加活動，數據上傳到服務器；

在步驟(1)中，利用所述構造等價類的方法：首先，不暴露任何用戶位置隱私的前提下，匿名計算出想要參加活動的所有用戶的質心，對所有用戶公開質心；然后，每個用戶計算自己與質心位置的距離；最后，比較距離和系統給定閥值的大小，若小于給定閥值，則表明自己加入到等價類，若大于給定閥值，則表明自己不參與活動；

質心的計算如下步驟，計算出位置的總和：

1)初始化:r_i∈Z_q，

其中，Z_q表示環Z/qZ,g₁為和協議的乘法組生成器，G₁為和協議的乘法組，q是大素數,每個參與者P_i隨機選擇一個秘密整數r_i∈Z_q，然后計算一個公開的參數最后每個參與者P_i分享和前參與者(P_i-1)與后參與者(P_i+1)，

經過一輪的計算，參與者P_i計算數字

并且R_i作為每個參與者的一個秘密隨機數保存下來；

2)加密:

參與者首先計算(1+x_i·p)和(1+y_i·p)，這個的p是和上面的q相同長度大素數,然后分別乘以秘密參數去得到密文：

C_i＝(1+x_i·p)·R_imodp²

D_i＝(1+y_i·p)·R_imodp²

這里x_i∈Z_p,y_i∈Z_p是參與者的私人數據,即每個參與者的坐標的經度和緯度，然后，參與者廣播這個密文；

3)求和:

每個參與者接受到其他參與者的密文后，以下面的步驟計算：

然后，參與者計算和得到最終的和然后除以參與者的個數，最終得到質心位置質心對所有的參與者公開。

2.如權利要求1所述的一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法，其特征在于:在步驟(2)中，數據迭代包括：

在等價類中隨機的選擇一個用戶作為第一個用戶，然后通過用戶數據迭代步驟進行迭代：

用戶數據迭代步驟：該用戶以隨機的形式判斷自己是否上傳感知數據，從“1”和“0”中隨機選擇判斷，如果是“1”則表明自己上傳感知數據，那么再隨機的選擇下一個用戶，判斷下一個用戶是否已經參加過該活動，如果沒有則把傳來的數據和自己感知數據一同傳給下一個用戶，如果已經參加過該活動，則該用戶再重新隨機的選擇下一個用戶；如果是“0”則表明自己不上傳感知數據，那么再隨機的選擇下一個用戶，判斷下一個用戶是否已經參加過該活動，如果沒有則直接將傳過來的數據傳給下一個用戶，如果已經參加過該活動，那么再隨機選擇下一個用戶；

用戶重復用戶數據迭代步驟，直到等價類中全部用戶都參加了該活動，然后把數據傳送給服務器。

3.如權利要求2所述的一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法，其特征在于:用戶以隨機的形式判斷自己是否上傳感知數據為用戶以拋硬幣的形式隨機判斷是否上傳數據，硬幣的兩個面分別對應“1”和“0”。

4.如權利要求1-3任一所述的一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法，其特征在于:質心位置為把獲取的所有參與者位置的經度和緯度分別各自求和，然后分別除以參與者個數，得到平均經度、平均緯度，以平均經度、平均緯度所確定的位置為質心的位置。