[發明專利]一種基于隱私保護的群智感知網絡真值發現方法

有效

• 申請號: 201811233139.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109347829B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 祝烈煌;張川;徐暢;張璨
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;H04L9/06
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種基于隱私保護的群智感知網絡真值發現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、終端向信任中心注冊，信任中心選擇系統安全參數ξ，并根據此安全參數生成兩個大素數p和q，其中p＝2p′+1，q＝2q′+1，p′和q′的位數均為ξ；信任中心進而計算n＝pq,λ＝p′q′；終端在參與任務前，要在信任中心注冊，并獲取相關的密鑰hⁿ，其中h為隨機數；獲取一個隨機數z_k；獲取超線性序列信任中心將解密的密鑰λ和超線性序列發送給云服務器；

其中，超線性序列的生成規則如下：假定終端k的權重為w_k，對觀測實體m的觀測數據為假定一次群智感知任務中最多K個終端的加權數據和的最大值不大于Q，即則中其中M代表最多M個觀測實體；

同時，信任中心選擇系統安全參數l,并根據此安全參數生成一個安全哈希函數信任中心為每個終端k分配一個哈希鏈H_k，并將所有終端的哈希頭發送給霧服務器；其中，k代表群智感知中的第k個終端；哈希鏈H_k代表第k個終端所持有的哈希數組，其中哈希值w為迭代總次數；

步驟二、霧服務器隨機生成所有觀測實體的真值并將其發送給所有參與任務的終端；各終端計算真值與觀測值的歐幾里得距離，即其中代表終端k對實體m的觀測值，隨后，終端選擇隨機數r_k對該距離進行加密為防止云服務器對密文進行解密，各終端對密文進行AES對稱加密，其中第j次迭代的對稱密鑰為密文為AES(E(s_k))；在執行雙重加密操作后，終端將密文AES(E(s_k))以及身份驗證信息H_kj上傳至霧服務器；

步驟三、霧服務器收到消息后，通過前一次收到的哈希值來驗證終端的身份，即觀察H_kj是否等于如果兩者相等，則驗證通過，否則身份驗證不通過；驗證完終端身份后，霧服務器根據各終端的AES對稱密鑰對收到的所有密文進行解密，并對解密后得到的進行累乘聚合，即計算聚合完成后，霧服務器將結果發送至云服務器；云服務器使用λ對聚合結果解密,即得到所有終端的距離和，即并將解密結果發送至各終端；終端根據聚合結果計算各自權重

步驟四、基于權重，終端計算所有觀測實體的加權值，并使用設定的超線性序列對各實體的加權值進行聚合，即之后，終端選擇隨機數r_k2對s_wk進行加密得到選擇隨機數r_k3對權重w_k進行加密得到終端對這兩個密文進行AES加密，得到AES(E(s_wk))和AES(E(w_k)),并將這兩個密文上傳至霧服務器；

步驟五、霧服務器收到密文后，首先使用各個終端的AES對稱密鑰將密文解密得到E(s_wk)和E(w_k)；霧服務器進而對終端的加權值和權重進行累乘聚合，即和并將結果發送至云服務器；云服務器收到密文后，使用秘鑰λ將其還原,即和結果為和其后，云服務器利用超線性序列對所有觀測實體的加權值和進行還原，得到每個觀測實體的加權值和，即云服務器更新真值為并將其發送至各個終端；

其中，各觀測實體的加權值還原操作定義如下：

云服務器解密得到定義云服務器對X_m進行a_m取模操作來還原觀測實體m的加權數據和，即：

步驟六、終端根據更新后的真值，重復步驟二至步驟五；

步驟七、當迭代前后的真值差不超過設定閾值時，上述過程終止。

2.如權利要求1所述的一種基于隱私保護的群智感知網絡真值發現方法，其特征在于，步驟七所述設定閾值為0.0001。