[發明專利]支持相似請求的車聯網隱私保護導航查詢系統及方法

有效

• 申請號: 202010710840.2
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111885052B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李萌;趙旌程
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32;H04L67/52;G06F21/62;G06F21/60;G06F16/9537;G06F16/29
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種支持相似請求的車聯網隱私保護導航查詢系統及方法，該系統包括簽名頒布中心模塊、導航查詢模塊、路況報告模塊、導航服務模塊和路況中心模塊；路況報告模塊向導航服務模塊上傳路況報告；導航查詢模塊從導航服務模塊發送匿名導航查詢請求，如果請求驗證通過，導航服務模塊返回相應的導航查詢結果。本發明能在服務方不可信的導航服務過程中，防止服務方獲取用戶的真實身份和位置信息，并實現服務方對惡意用戶重復請求攻擊的抵御和虛假路況報告的過濾，從而提高用戶身份隱私、位置隱私的安全性以及系統的穩定性。

技術領域

本發明屬于匿名認證和車聯網領域，具體的說是一種支持相似請求的車聯網隱私保護導航查詢系統及方法。

背景技術

導航查詢服務指的是用戶將出行起點，出行終點，以及途徑點提交給導航查詢系統，導航查詢系統為用戶生成出行路徑，并返回出行路徑各路段路況信息的一種服務。近年來，導航查詢軟件已被人們廣泛使用，高德地圖、百度地圖等提供導航查詢服務的移動應用已經逐漸走入人們日常生活。

使用導航查詢服務可以打破時間和空間上的隔閡，幫助用戶快速獲取各地路況信息，選擇最優的出行路線，但是使用導航服務也引起了人們對隱私泄露的擔憂。一旦用戶出行數據泄露，敵手不僅可以獲知用戶的家庭住址、工作地點、日常出行軌跡等信息，甚至可以分析出用戶的就醫情況、孩子就讀學校等敏感信息。

為了解決用戶在使用導航查詢服務時的隱私泄露問題，近年來出現了一些基于差分隱私的保護方案和基于密碼學的保護方案。基于差分隱私的保護方案主要通過擾動用戶的真實位置來實現隱私保護。但是在應用于相似請求下的導航服務場景時存在保護缺陷。當用戶多次提交相似導航查詢請求時，例如用戶每天上下班是提交導航查詢請求，仍然會顯示基于擾動方法下包圍著擾動位置的有界區域，導致用戶的位置隱私泄露。基于密碼學的保護方案為用戶和導航服務商之間建立匿名認證方案來保護用戶的真實身份，但是導航服務商可以直接獲取用戶的導航查詢起點、終點、途徑點，直接侵犯了用戶的位置信息，同時，匿名認證使得系統面臨著重復請求攻擊和惡意用戶提交虛假路況報告的風險。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術存在的不足之處，提出一種支持相似請求的車聯網隱私保護導航查詢系統及方法，以期能在服務方不可信的導航服務過程中，防止服務方獲取用戶的真實身份和位置信息，并實現服務方對惡意用戶重復請求攻擊的抵御和虛假路況報告的過濾，從而提高用戶身份隱私、位置隱私的安全性以及系統的穩定性。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種支持相似請求的車聯網隱私保護導航查詢系統的特點包括：簽名頒布中心模塊、導航查詢模塊、路況報告模塊、導航服務模塊和路況中心模塊；

所述簽名頒布中心模塊包括：參數設定單元、注冊處理單元、登錄處理單元、簽名頒布中心數據庫單元、惡意用戶追蹤單元和惡意用戶公示單元；

所述導航查詢模塊包括：用戶注冊單元、用戶登錄單元、離線路徑規劃單元、位置加密單元、請求假名生成單元、匿名身份生成單元和導航查詢請求單元；

所述路況報告模塊包括：WIFI握手挑戰單元和路況報告提交單元；

所述導航服務模塊包括：請求驗證單元、身份驗證單元、路況報告接收單元、本地路況報告數據庫單元、路況報告過濾單元、本地交通擁堵數據庫單元、導航查詢處理單元、本地路況檢索單元；

所述路況中心模塊包括路況接收單元、中心交通擁堵數據庫單元和中心路況檢索單元；

所述參數設定單元根據所獲取的安全參數生成群簽名公私鑰、位置加密密鑰及系統公共參數；