[發明專利]基于球體的隱私保護的衛星碰撞檢測方法及系統有效
| 申請號： | 202010010278.2 | 申請日： | 2020-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN111131327B | 公開（公告）日： | 2022-04-01 |
| 發明（設計）人： | 張明武;張依夢;沈華;陳譽;周冰若蘭;庫漢超;夏禹軒 | 申請（專利權）人： | 湖北工業大學 |
| 主分類號： | H04L9/40 | 分類號： | H04L9/40;H04L9/00;H04B7/185 |
| 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： | 羅飛 |
| 地址： | 430068 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 球體 隱私 保護 衛星 碰撞 檢測 方法 系統 | ||
1.基于球體的隱私保護的衛星碰撞檢測方法，其特征在于，包括：
步驟S1：系統初始化，生成發送方衛星A的公私鑰對，其中，公私鑰對包括發送方衛星A的公鑰和私鑰，發送方衛星A與接收方衛星B各自設置一個安全球體范圍Sa和Sb，其中，發送方衛星A的安全球體范圍Sa包括球心坐標和半徑，接收方衛星B的安全球體范圍Sb包括球心坐標和半徑；
步驟S2：發送方衛星A向接收方衛星B發送碰撞計算請求，發送方衛星A利用公鑰對Sa的球心坐標進行加密后得到密文集合，并發送至接收方衛星B；
步驟S3：發送方衛星A與接收方衛星B進行碰撞檢測計算，接收方衛星B利用公鑰對Sb的球心坐標和半徑進行加密得到密文，將密文發送至發送方衛星A，發送方衛星A利用私鑰對密文進行解密，并基于解密結果計算發送方衛星A和接收方衛星B之間的位置關系，得到位置計算結果，將位置計算結果發送至接收方衛星B；
步驟S4：接收方衛星B將位置計算結果與Sb的半徑進行比較，得到比較結果，并根據比較結果判定與發送發衛星A是否發生碰撞；
其中，步驟S1具體包括：
步驟S1.1：設置明文空間τ生成系統參數、發送方衛星A的公私鑰對(pka,ska)，其中，(pka,ska)是基于Paillier同態加密的一對公私鑰對，pka＝(N,g)，其中N＝pq，p、q是兩個等長大素數，λ＝lcm(p-1,q-1)，隨機選取滿足gcd(L(gλmod N2),N)＝1；ska＝(λ)，發送方衛星A公開自身的公鑰pka；
步驟S1.2：發送方衛星A與接收方衛星B各自設置一個安全的球體范圍，分別為Sa＝(oa,ra)和Sb＝(ob,rb)，oa＝(xa,ya,za)和ob＝(xb,yb,zb)分別為Sa和Sb的球心坐標，ra和rb分別為對應的半徑，其中，xa,xb∈ZN,ya,yb∈ZN,za,zb∈ZN,ra,rb∈ZN屬于Paillier加密算法的明文空間中；衛星A與衛星B分別秘密保存Sa和Sb的信息；
步驟S2具體包括：
步驟S2.1：發送方衛星A隨機選取3個隨機數利用Paillier加密算法和公鑰pka對球心坐標(xa,ya,za)進行加密，得到密文集合(c11,c12,c13)：
步驟S2.2：衛星A將密文集合(c11,c12,c13)發送給衛星B；
其中，步驟S3具體包括：
步驟S3.1：衛星B選取4個隨機數利用paillier加密算法和公鑰pka對Sb的球心坐標和半徑進行加密，具體如下：
其中，c21、c22、c23表示分別對衛星B球心坐標的平方的加密結果，c24表示對半徑的負數的加密結果，c25表示通過paillier加密的同態性得到C25中g的指數部分的加密結果，即密文，然后衛星B將密文c25發送至衛星A；
步驟S3.2：衛星A利用私鑰對密文c25進行解密，得到解密結果m1，計算過程為：
步驟S3.3：衛星A根據解密結果、Sa的球心oa＝(xa,ya,za)及半徑ra，計算得到m2，即兩球心間球心距平方與兩半徑平方的差值，由差值m2除以自己所在球半徑ra的2倍，得到位置計算結果l，計算如下：
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