移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法，系统包括任务发布者模块，任务参与者模块，查询请求模块，信誉度模块，隐私保护模块，博弈激励模块；所述任务发布者模块，任务参与者模块分别与查询请求模块连接，所述查询请求模块连接信誉度模块，所述信誉度模块连接隐私保护模块，所述隐私保护模块连接博弈激励模块。方法包括根据任务发布者和任务参与者之间的直接信任值、间接信任值与历史信任值，建立信誉度机制，提高感知数据的质量；根据差分隐私机制，保护任务参与者的隐私信息；根据任务发布者与任务参与者之间的交互过程，构建一阶密封价格拍卖模型，计算最优的交易价格，激励任务参与者加入移动群感知网络。

Privacy Protection System Based on Incentive Mechanism in Mobile Group Awareness Networks

【技术实现步骤摘要】
移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法
本专利技术属于移动群感知网络领域，尤其涉及一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法。
技术介绍
随着移动互联网、社交网络的快速发展，智能手机逐渐成为移动通信的主流，在此背景下，基于智能手机收集感知数据的新兴感知模式——移动群感知网络(MobileCrowdSensingNetwork)在提高用户体验质量方面具有重要意义。移动群感知网络以用户的终端设备(如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等)作为感知单元，通过互联网进行有意识或无意识的协作实现感知任务的分发与收集。当前，由于用户在参与感知任务时会消耗自身设备的资源(如电量、存储等)，并且存在用户隐私泄露的风险，使得用户参与感知任务的积极性较低，同时阻碍移动群感知网络资源的有效利用。因此，设计合理的激励机制和有效保护用户个人隐私信息，对促进移动群感知网络的长期稳定运行具有重要意义。
技术实现思路
针对移动群感知网络中存在的缺陷，为了提高用户参与感知任务的积极性和有效保护用户隐私信息，本专利技术提供一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统，包括任务发布者模块，任务参与者模块，查询请求模块，信誉度模块，隐私保护模块，博弈激励模块；所述查询请求模块分别连接任务发布者模块与任务参与者模块；所述信誉度模块连接查询请求模块；所述隐私保护模块连接信誉度模块；所述博弈激励模块连接隐私保护模块。具体地，根据移动群感知网络中任务发布者与任务参与者之间的社交关系与历史交互信息建立信誉度机制，排除低信誉值任务参与者，提高感知数据的质量；根据差分隐私机制，保护任务参与者的隐私信息；根据任务发布者与任务参与者之间的交互过程，构建博弈模型得到最优的支付价格，激励任务参与者加入感知任务。其中任务发布者模块，用于发布感知任务信息；任务参与者模块，用于收集网络中的感知数据；查询请求模块，用于筛选距离任务发布者最近的任务参与者集合；信誉度模块，用于计算任务参与者的信誉度值；隐私保护模块，用于根据差分隐私机制保护任务参与者的隐私信息；博弈激励模块，用于根据任务发布者与任务参与者之间的博弈关系，确定最优的支付价格，激励任务参与者加入感知任务。还可包括反馈模块，所述反馈模块分别与所述博弈激励模块、查询请求模块连接，组成闭环系统。具体地，判断移动群感知网络中感知任务是否完成，是，则结束进程；否，则通过反馈模块调整查询请求信息重新配置任务参与者集合，继续选择满足条件的任务参与者完成感知任务。所述隐私保护模块包括差分隐私单元，任务参与者筛选单元，信誉度阈值单元，任务参与者选择单元；其中差分隐私单元，用于根据任务参与者的分布函数构建差分隐私函数；任务参与者筛选单元，用于根据差分隐私函数筛选得到备选任务参与者集合；信誉度阈值单元，用于根据感知任务的存活时间设置信誉度阈值；任务参与者选择单元，用于根据信誉度阈值条件，从备选任务参与者集合确定选中任务参与者集合。所述差分隐私单元与任务参与者筛选单元连接，所述任务参与者筛选单元与信誉度阈值单元连接，所述信誉度阈值单元与任务参与者选择单元连接。一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护方法，包括如下步骤：S100.通过任务发布者模块发布感知任务的信息；S200.通过任务参与者模块收集网络中的感知数据；S300.根据任务参与者的请求信息，通过查询请求模块筛选得到距离任务发布者最近的任务参与者集合；S400.根据任务发布者与任务参与者的直接信任值、间接信任值和历史信任值，通过信誉度模块计算得到任务发布者与任务参与者之间的信誉度值；S500.根据差分隐私机制，通过隐私保护模块有效保护任务参与者的隐私信息；S600.根据任务发布者与任务参与者之间的博弈关系，通过博弈激励模块确定最优的支付价格。在步骤S600之后还可包括步骤S600A：判断移动群感知网络中感知任务是否完成，是，则结束进程；否，则进行步骤S700.通过反馈模块返回步骤S300，调整查询请求信息重新配置任务参与者集合，继续选择满足条件的任务参与者完成感知任务。所述步骤S500的具体步骤为：S510.根据任务参与者的分布函数构建差分隐私函数；S520.根据差分隐私函数筛选得到备选任务参与者集合；S530.根据感知任务的存活时间设置信誉度阈值；S540.根据信誉度阈值从备选任务参与者集合确定选中任务参与者集合。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著优点：本专利技术一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统和方法，根据任务发布者与任务参与者之间的社交关系与历史交互信息，建立信誉度机制。根据感知任务的存活时间设置信誉度阈值，有效地排除低信誉的任务参与者，提高感知任务的质量。根据任务参与者的分布函数，建立差分隐私函数，有效地保护任务参与者的隐私信息。此外，根据任务发布者与任务参与者之间的交易过程，建模为一阶密封价格拍卖，计算得到最优的支付价格，激励任务参与者加入感知任务。附图说明图1为本专利技术开环的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护方法的示意图。图2为本专利技术闭环的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护方法的示意图。图3为图1或图2中隐私保护模块的具体示意图。图4为本专利技术开环的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护方法的流程图。图5为本专利技术闭环的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护方法的流程图。图6为图4或图5中步骤S500的具体流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施例作进一步的说明。在开环的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统中，如图1所示，包括任务发布者模块100，任务参与者模块200，查询请求模块300，信誉度模块400，隐私保护模块500，博弈激励模块600；所述任务发布者模块100，任务参与者模块200分别与查询请求模块300连接，所述查询请求模块300连接信誉度模块400，所述信誉度模块400连接隐私保护模块500，所述隐私保护模块500连接博弈激励模块600。任务发布者模块100，用于发布感知任务的信息。具体地，任务发布者的集合为i＝{1,K,i,K,I}。在一段时间内，任务发布者的感知任务(如城市交通，环境监测等)集合为m＝{1,K,m,K,M}，感知任务的发布过程服从参数为λi的泊松分布。并且感知任务m有一定的存活时间，那么当前感知任务m的剩余存活时间为tm＝(Γm+τ0)-t，其中，τ0和t分别为初始时间和当前时间。任务参与者模块200，用于收集网络中的感知数据。具体地，任务参与者的集合为j＝{1,K,j,K,J}。任务参与者持有智能手机，并且配备有功能丰富的传感器(如GPS，相机，加速度计等)，按照任务发布者的需求进行感知数据的收集。查询请求模块300，用于根据任务参与者的请求信息，通过查询请求模块筛选得到距离任务发布者最近的任务参与者集合。具体地，在时间t，任务参与者j的查询信息描述为Qj,t＝{Υ,Ψ,T}，其中，Υ为任务参与者j的身份认证信息，Ψ为任务参与者j的具体位置信息，T为任务参与者j的当前查询时间。这里，Ψ＝{l(xj，yj)，zj}，l(xj，yj)表示实际地理位置，zj为平均移动速度。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统，其特征在于，包括任务发布者模块（100），任务参与者模块（200），查询请求模块（300），信誉度模块（400），隐私保护模块（500），博弈激励模块（600）；所述任务发布者模块（100），任务参与者模块（200）分别与查询请求模块（300）连接，所述查询请求模块（300）连接信誉度模块（400），所述信誉度模块（400）连接隐私保护模块（500），所述隐私保护模块（500）连接博弈激励模块（600）。

【技术特征摘要】
1.一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统，其特征在于，包括任务发布者模块（100），任务参与者模块（200），查询请求模块（300），信誉度模块（400），隐私保护模块（500），博弈激励模块（600）；所述任务发布者模块（100），任务参与者模块（200）分别与查询请求模块（300）连接，所述查询请求模块（300）连接信誉度模块（400），所述信誉度模块（400）连接隐私保护模块（500），所述隐私保护模块（500）连接博弈激励模块（600）。2.根据权利要求1所述的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统，其特征在于，还包括反馈模块（700）；所述反馈模块（700）分别与所述博弈激励模块（600）、查询请求模块（300）连接，组成闭环系统。3.根据权利要求1或2所述的移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护系统，其特征在于，所述隐私保护模块（500）包括差分隐私单元（501）、任务参与者筛选单元（502）、信誉度阈值单元（503）及任务参与者选择单元（504）；所述差分隐私单元（501）与任务参与者筛选单元（502）连接，所述任务参与者筛选单元（502）与信誉度阈值单元（503）连接，所述信誉度阈值单元（503）与任务参与者选择单元（504）连接。4.一种移动群感知网络中基于激励机制的隐私保护的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏洲，代明慧，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31