[發(fā)明專利]一種隱私保護的群智感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210579674.6
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114969783B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭宜峰;周孟倫;王松磊
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06F11/14
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 陳專;李曉鳳

本發(fā)明公開了一種隱私保護的群智感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法及系統(tǒng)，本發(fā)明提供的方法中，對數(shù)據(jù)采集終端的位置進行混淆，在數(shù)據(jù)恢復(fù)的過程中對數(shù)據(jù)采集終端的感知數(shù)據(jù)進行了加密，位置采集終端的真實位置以及感知數(shù)據(jù)均沒有被泄露，實現(xiàn)了位置采集終端的隱私保護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隱私保護的群智感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著各種移動設(shè)備(如智能手機、可穿戴設(shè)備和智能車輛)的普及，群智感知(MCS)已迅速成為一種廣泛流行的數(shù)據(jù)收集方法以收集各種感知數(shù)據(jù)。其中，基于位置的MCS廣泛應(yīng)用于各個場景，例如道路監(jiān)控、智能交通和環(huán)境監(jiān)控。例如，MCS可以通過采集參與者持有的移動設(shè)備上所收集到的環(huán)境信息(例如空氣質(zhì)量、溫度和噪聲污染)，為各種環(huán)境監(jiān)測任務(wù)提供目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)。然而，在實際使用中，在部署基于位置的MCS應(yīng)用時，目標(biāo)區(qū)域中經(jīng)常出現(xiàn)一些感知數(shù)據(jù)缺失的空白區(qū)域。這些空白區(qū)域的出現(xiàn)原因多種多樣，比如MCS應(yīng)用需求方的預(yù)算有限，目標(biāo)區(qū)域過大，MCS參與者稀缺等。

為了解決MCS應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)缺失問題，通常的做法是對收集到的不完整(稀疏)的感知數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)恢復(fù)操作。數(shù)據(jù)恢復(fù)通常利用數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系來推斷空白區(qū)域中丟失的感知數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)，MCS應(yīng)用的參與者除了需要提交感知數(shù)據(jù)，還需提交他們的真實位置。然而這一操作極大的侵犯了參與者的個人位置隱私，因為參與者的真實位置屬于敏感的隱私數(shù)據(jù)，參與者通常不愿暴露個人的真實位置。另一方面，除了參與者的真實位置本身，參與者提交的感知數(shù)據(jù)同樣也可能間接泄露其真實位置，造成個人隱私泄露問題。而在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有同時保護參與者的真實位置與感知數(shù)據(jù)的感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種隱私保護的群智感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有沒有同時保護參與者的真實位置與感知數(shù)據(jù)的感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的第一方面，提供一種隱私保護的群智感知數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，所述方法包括：

位置混淆終端通過偽隨機置換函數(shù)對真實位置的行/列坐標(biāo)施加隨機置換，生成混淆行/列坐標(biāo)，基于真實位置的行/列坐標(biāo)和預(yù)設(shè)私鑰生成行/列坐標(biāo)令牌，基于所述行/列坐標(biāo)令牌生成行/列綁定集合，所述行/列綁定集合中包括所有的混淆行/列坐標(biāo)和對應(yīng)的行/列坐標(biāo)令牌的計算結(jié)果，并基于所述預(yù)設(shè)私鑰生成預(yù)設(shè)公鑰，將所述預(yù)設(shè)公鑰發(fā)送至數(shù)據(jù)采集終端；

所述數(shù)據(jù)采集終端對自身的行/列坐標(biāo)進行盲化處理，得到盲化信息，將所述盲化信息發(fā)送給所述位置混淆終端，所述位置混淆終端采用所述預(yù)設(shè)私鑰對所述盲化信息進行簽名，得到簽名信息，將所述簽名信息和所述行/列綁定集合發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集終端，以使得所述數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)所述簽名信息、所述預(yù)設(shè)公鑰和所述行/列綁定集合計算本地令牌，并根據(jù)所述本地令牌、自身真實行/列坐標(biāo)和所述行/列綁定集合生成自身的行/列坐標(biāo)對應(yīng)的混淆行/列坐標(biāo)；

所述數(shù)據(jù)采集終端基于加性秘密共享生成第一加密感知數(shù)據(jù)和第二加密感知數(shù)據(jù)，所述第一加密感知數(shù)據(jù)和所述第二加密感知數(shù)據(jù)分別為所述數(shù)據(jù)采集終端的感知數(shù)據(jù)的秘密份額，所述數(shù)據(jù)采集終端將第一報告發(fā)送至第一計算終端，將第二報告發(fā)送至第二計算終端，所述第一報告中包括所述數(shù)據(jù)采集終端的混淆坐標(biāo)和所述第一加密感知數(shù)據(jù)，所述第二報告中包括所述數(shù)據(jù)采集終端的混淆坐標(biāo)和所述第二加密感知數(shù)據(jù)，以使得所述第一計算終端構(gòu)建位置混淆的第一感知數(shù)據(jù)矩陣，所述第二計算終端構(gòu)建位置混淆的第二感知數(shù)據(jù)矩陣，所述第一感知數(shù)據(jù)矩陣和所述第二感知數(shù)據(jù)矩陣的和為位置混淆的感知數(shù)據(jù)矩陣；