[發(fā)明專利]基于球體的隱私保護(hù)的衛(wèi)星碰撞檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010010278.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111131327B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明武;張依夢;沈華;陳譽(yù);周冰若蘭;庫漢超;夏禹軒
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

本發(fā)明提供了一種基于球體的隱私保護(hù)的衛(wèi)星碰撞檢測方法及系統(tǒng)，包括兩方，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B，分別來自兩個(gè)國家發(fā)射的衛(wèi)星，且衛(wèi)星A與衛(wèi)星B均以自身位置為中心，設(shè)置一個(gè)安全的球體范圍。碰撞檢測，即利用衛(wèi)星A與衛(wèi)星B設(shè)置的安全球體范圍，判定兩安全球體范圍的位置關(guān)系是否是相離。在該檢測系統(tǒng)中，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B直接進(jìn)行交互，并利用同態(tài)加密算法實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星A與衛(wèi)星B間的保密計(jì)算。本發(fā)明能夠在不泄露兩衛(wèi)星的安全球體范圍的同時(shí)，進(jìn)行兩球體范圍的位置關(guān)系判定，從而實(shí)現(xiàn)兩衛(wèi)星間的碰撞檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隱私保護(hù)位置服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于球體的隱私保護(hù)的衛(wèi)星碰撞檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

位置服務(wù)是當(dāng)下研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題，給用戶提供了極大的便利。在位置服務(wù)中，最常見的是位置關(guān)系的判定，即用戶能判定其他用戶與自己的位置關(guān)系。實(shí)際生活中，在不同的應(yīng)用中，能提供不同的服務(wù)。例如，在醫(yī)療救援中，受傷的用戶可搜索與自己位置相近的醫(yī)護(hù)人員；在衛(wèi)星運(yùn)動中，一個(gè)衛(wèi)星可判定是否有與其位置相近的衛(wèi)星，從而判定是否會產(chǎn)生碰撞。

本申請發(fā)明人在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的方法，至少存在如下技術(shù)問題：

現(xiàn)有技術(shù)中基于位置的服務(wù)中，用戶需要給定自己的位置信息，從而會造成個(gè)人隱私的泄露。

由此可知，現(xiàn)有技術(shù)中的方法存在隱私信息容易泄露的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于球體的隱私保護(hù)的衛(wèi)星碰撞檢測方法及系統(tǒng)，用以解決或者至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中的方法存在的隱私信息容易泄露的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面提供了基于球體的隱私保護(hù)的衛(wèi)星碰撞檢測方法，包括：

步驟S1：系統(tǒng)初始化，生成發(fā)送方衛(wèi)星A的公私鑰對，其中，公私鑰對包括發(fā)送方衛(wèi)星A的公鑰和私鑰，發(fā)送方衛(wèi)星A與接收方衛(wèi)星B各自設(shè)置一個(gè)安全球體范圍S_a和S_b，其中，發(fā)送方衛(wèi)星A的安全球體范圍S_a包括球心坐標(biāo)和半徑，接收方衛(wèi)星B的安全球體范圍S_b包括球心坐標(biāo)和半徑；

步驟S2：發(fā)送方衛(wèi)星A向接收方衛(wèi)星B發(fā)送碰撞計(jì)算請求，發(fā)送方衛(wèi)星A利用公鑰對S_a的球心坐標(biāo)進(jìn)行加密后得到密文集合，并發(fā)送至接收方衛(wèi)星B；

步驟S3：發(fā)送方衛(wèi)星A與接收方衛(wèi)星B進(jìn)行碰撞檢測計(jì)算，接收方衛(wèi)星B利用公鑰對S_b的球心坐標(biāo)和半徑進(jìn)行加密得到密文，將密文發(fā)送至發(fā)送方衛(wèi)星A，發(fā)送方衛(wèi)星A利用私鑰對密文進(jìn)行解密，并基于解密結(jié)果計(jì)算發(fā)送方衛(wèi)星A和接收方衛(wèi)星B之間的位置關(guān)系，得到位置計(jì)算結(jié)果，將位置計(jì)算結(jié)果發(fā)送至接收方衛(wèi)星B；

步驟S4：接收方衛(wèi)星B將位置計(jì)算結(jié)果與S_b的半徑進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果，并根據(jù)比較結(jié)果判定與發(fā)送發(fā)衛(wèi)星A是否發(fā)生碰撞。

在一種實(shí)施方式中，步驟S1具體包括：

步驟S1.1：設(shè)置明文空間τ生成系統(tǒng)參數(shù)、發(fā)送方衛(wèi)星A的公私鑰對(pk_a,sk_a)，其中，(pk_a,sk_a)是基于Paillier同態(tài)加密的一對公私鑰對，pk_a＝(N,g)，其中N＝pq，p、q是兩個(gè)等長大素?cái)?shù)，λ＝lcm(p-1,q-1)，隨機(jī)選取滿足gcd(L(g^λmodN²),N)＝1；sk_a＝(λ)，發(fā)送方衛(wèi)星A公開自身的公鑰pk_a；