[發明專利]一種基于位置服務的隱私保護配送服務系統及方法

有效

• 申請號: 202110708960.3
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113473360B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 沈華;張浩;張明武;李繼強
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/029;H04W4/35;H04W12/02;H04W12/033;H04W12/041
• 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: 肖明洲

1.一種基于位置服務的隱私保護配送服務方法，采用基于位置服務的隱私保護配送服務系統；

其特征在于，所述系統包含可信中心TC，服務平臺SP、若干個邊緣服務器ES、若干個商家TM、若干個用戶User和若干個配送人員DS；

所述方法包括以下步驟：

步驟1：系統初始化，可信中心TC根據安全參數生成系統參數；

步驟1.1：可信中心TC根據安全參數κ₁隨機選擇一個長度為κ₁的大素數q，生成兩個階為q的循環群G和G_T，構建一個雙線性對映射e:G×G→G_T；選擇兩個密碼哈希函數H:{0,1}^*→G，H₁:{0,1}^*→G；隨機選擇x∈{1,…q-1}作為主密鑰，并安全地保存主密鑰；

可信中心TC根據安全參數κ₂計算Paillier加密算法的公鑰N＝p₁·q₁,g和私鑰(λ,μ)；其中p₁,q₁是兩個長度為κ₂的大素數，g是的一個生成元，為小于N²的正整數的集合；

步驟1.2：公開系統參數g,N,GP＝(q,G,G_T,e),H,H₁；

步驟2：商家TM完成系統注冊，生成自己的私鑰和公鑰；用戶User完成系統注冊，生成自己的私鑰和公鑰；配送人員DS完成系統注冊，生成自己的私鑰和公鑰；可信中心TC通過安全信道向服務平臺SP分發解密密鑰(λ,μ)；可信中心TC為邊緣服務器ES生成公私鑰對，并通過安全信道向邊緣服務器ES分發私鑰；

步驟3：商家TM的服務信息生成與處理；

商家TM在服務平臺SP發布商品信息，并根據自身業務需求在服務平臺SP設置商品配送服務范圍，配送范圍抽象為多邊形L，多邊形L用頂點序列(x₀,y₀),(x₁,y₁),…,(x_n-1,y_n-1)表示，商家位置表示為(x_tm,y_tm)；服務平臺SP對商家TM設置的多邊形L的頂點按照預設規則進行合并處理，使頂點數量減少；用戶User登錄服務平臺SP并通過服務平臺SP購買商家TM商品時，服務平臺SP將處理后的多邊形頂點序列返回給用戶；

步驟4：生成用戶訂單；

用戶User根據服務平臺SP返回的多邊形區域L本地判斷自身當前位置是否在商家配送范圍之內；若是，則以用戶User真實位置(x_u,y_u)為圓心，選取指定半徑范圍內的隨機位置(x_p,y_p)代替用戶User真實位置參與后續流程，隨機位置的選取不改變真實位置在配送范圍類型，即用戶User在配送范圍內與否；用戶User將自己的位置信息加密和選定的商品內容進行加密并生成對應的數字簽名，然后將位置信息密文、商品信息密文及簽名上傳至臨近的邊緣服務器ES；邊緣服務器ES收到用戶上傳的信息后，對用戶User的位置信息做驗證計算，并將計算結果與商品信息密文及簽名發送給服務平臺SP，服務平臺SP對邊緣服務器ES計算的驗證結果進行解密，驗證用戶User是否在商家TM配送范圍內；驗證成功的同時為用戶User生成訂單，包括訂單號、虛擬手機號在內的訂單屬性信息和用戶商品內容信息密文；

步驟5：商家接受用戶訂單；

商家TM利用用戶User的公鑰對接收到的商品內容信息密文的簽名進行驗證；商家TM利用自己的私鑰與用戶User公鑰計算解密密鑰并對商品內容信息密文進行解密，獲取用戶User的訂單內容信息，確認接單與否并返回接單結果給服務平臺SP；

步驟6：配送人員接單與商品的配送。