[發明專利]一種基于區塊鏈和分布式存儲的位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201910939342.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110765472B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 柳毅;邱英;凌捷;歐毓毅;羅玉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06Q20/38
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明公開了一種基于區塊鏈和分布式存儲的位置隱私保護方法，包括：將用戶查詢請求分為多個數據段，用分布式存儲網絡存儲所述多個數據段及用戶標識數據；隨機選取其中一個服務器作為加噪服務器，根據用戶標識數據獲取位于在其他存儲服務器內的數據段而得到完整查詢請求，并對查詢請求進行加噪；所有位置服務提供商共同創建一條聯盟鏈，同時在聯盟鏈上創建一個智能合約；用戶通過加密算法得到一個包括公鑰和私鑰的密鑰對，使用公鑰在聯盟鏈上注冊；用戶在聯盟鏈上選擇查詢請求對應的位置服務提供商，將加噪后的查詢請求發送給選擇的位置服務提供商，位置服務提供商根據查詢請求向用戶提供位置服務。

技術領域

本發明涉及隱私保護技術領域，特別涉及一種基于區塊鏈和分布式存儲的位置隱私保護方法。

背景技術

隨著移動通信技術的不斷發展以及手機、平板等智能產品的不斷普及，基于位置的服務(Location-Based Service，LBS)已被廣泛地應用到電子商務、衛生醫療和移動社交等領域，成為人們日常生活必不可少的重要組成。LBS是通過電信移動運營商的無線電通訊網絡(如GSM網、CDMA網)或外部定位方式(如GPS)獲取移動終端用戶的位置信息(地理坐標，或大地坐標)，在地理信息系統平臺的支持下，為用戶提供包括興趣點查詢、廣告推送和娛樂游戲在內的增值服務。位置服務給生活帶來極大便利的同時，也給用戶的個人隱私帶來了潛在的危險。LBS擁有用戶的位置信息和查詢內容，攻擊者可以通過用戶提交的位置、查詢內容并結合其自身掌握的背景知識，推斷出用戶的個人隱私信息。隨著用戶對個人隱私的注重，位置隱私保護方法也得到廣泛研究。

傳統位置隱私保護方法主要有假位置、位置K-匿名、加密方法等。假位置方法是指用戶發送查詢時，按照一定的策略生成假的位置發出查詢。位置K-匿名方法是通過與其他K-1個用戶位置一起發出的查詢請求，從而模糊用戶的空間位置信息以達到隱私保護的目的。空間加密采用某種加密協議來實現用戶身份和位置的保護。以上三種隱私保護模型均無法提供一種有效且嚴格的方法來證明其隱私水平，因此2006年Dwork等人提出了一種更為嚴格的可證明隱私定義，即差分隱私保護方法。差分隱私保護方法無需考慮攻擊者所擁有的任何可能的背景知識，其可實現在數據集中插入或刪除某一條記錄后，不會對輸出結果產生顯著影響的數據保護效果。

LBS隱私保護技術一般通過3種系統結構實現：集中式、分布式和混合式。其中集中式和混合式都需要第三方匿名服務器參與。完全可信第三方匿名服務器在現實生活中并不可能存在，一旦第三方匿名服務器變得不可信，用戶的位置隱私就會被泄露。因此設計有效的隱私保護方法來保護用戶的個人隱私變得至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于區塊鏈和分布式存儲的位置隱私保護方法，解決位置隱私保護過程中第三方匿名服務器半可信的問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種基于區塊鏈和分布式存儲的位置隱私保護方法，包括：

將用戶查詢請求分為多個數據段，用分布式存儲網絡存儲所述多個數據段及用戶標識數據；

在存儲所述多個數據段的多個服務器中，隨機選取其中一個服務器作為加噪服務器，在加噪服務器上根據用戶標識數據獲取位于在其他存儲服務器內的數據段而得到完整查詢請求，并對查詢請求進行加噪；

所有位置服務提供商共同創建一條聯盟鏈，同時在聯盟鏈上創建一個智能合約；

用戶通過加密算法得到一個包括公鑰和私鑰的密鑰對，使用公鑰在聯盟鏈上注冊；

用戶在聯盟鏈上選擇查詢請求對應的位置服務提供商，將加噪后的查詢請求發送給選擇的位置服務提供商，位置服務提供商根據查詢請求向用戶提供位置服務。

進一步地，所述的智能合約為當位置服務提供商為用戶提供位置服務后，用戶自動支付加密貨幣給位置服務提供商；

所述的使用公鑰在聯盟鏈上注冊之后，還包括：