一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法；本发明专利技术任务服务器发布群智感知任务，每个群智感知任务都关联有对应的安全级别；区块链服务器记录群智感知任务的任务信息；当前区域对应的认证服务器基于联邦学习算法对新冠肺炎相关医疗数据进行可靠性及有效性的认证，群智感知服务器仅接收通过认证的群治感知数据；本发明专利技术将区块链技术与FL算法相结合，能够在确保用户隐私的前提下，提高群智感知数据的质量，利用DDPG验证医学数据的可靠性与有效性，实现诚实用户的寻找，并且在各种预防新冠肺炎的群智感知场景中实现高吞吐量、高认证精度和低延迟的目标。高认证精度和低延迟的目标。高认证精度和低延迟的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法


[0001]本专利技术涉及移动群智感知
，特别涉及一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法。

技术介绍

[0002]新冠肺炎的爆发对全球公共卫生和经济构成了巨大的威胁和影响。与新冠肺炎的第一轮斗争表明，单靠现有的保健系统无法解决感染人数不断增加和无症状感染的威胁。而且还会增加医护人员与患者接触造成的交叉感染，影响正常的医疗卫生服务，对社会经济造成巨大压力。科学研究和实践经验表明，遏制当前新冠肺炎的进一步蔓延需要确保:1)密切跟踪更容易感染的弱势人群的健康状况；2)继续监测与感染者有过密切接触的人的健康状况；3)隔离后持续监测个体的健康状况；4)跟踪监测与患者有过接触的医护人员的健康状况。然而，为了有效实施上述措施，需要对大量人员进行长时间的持续监控，这是当前医疗保健系统无法承受的。
[0003]在这种严峻的形势下，移动群智感知技术再次受到广泛关注，并被用于新冠肺炎的检测、跟踪和防御。移动群智感知技术雇佣普通公民，利用无处不在的移动设备收集参与者的活动和环境数据。然后，通过网络设施将日期上传到应用服务器。接下来，应用服务器将为查询者提取有用的信息。随着移动智能设备数量的快速增长，即手机、手环、平板等。MCS可以有效地实现连续收集大量人群的健康数据以及监控他们的健康状况。
[0004]与为新冠肺炎检测设计的传统医疗保健系统相比，基于MCS的医疗保健系统在时空覆盖方面具有优势，这使其能够减轻医疗保健系统的负担和经济压力，并减少由身体接触引起的交叉感染。因此，MCS成为一种可行且有前途的解决方案，将有助于遏制新冠肺炎的进一步传播。
[0005]在为新冠肺炎服务的各种MCS应用中，采集用户感知的数据是前提和基础，它决定了检测和预测结果的准确性和可靠性。因此，如何保证用户提交的感知数据的准确性和可靠性已成为新冠肺炎MCS应用中备受关注和迫切需要解决的问题。此外，由于感知数据包含大量的数据隐私信息(包括用户身份隐私和任务隐私)，任务的发布者和接收者不能完全信任，因此在任务执行过程中应保证数据隐私的安全性。
[0006]综上所述，如何提高群众感知数据的质量、如何验证医学数据的可靠性和有效性，同时保护用户的隐私，如何避免恶意参与用户是新冠检查的移动群智感知方法的亟待解决的关键问题。近期，MCS数据可靠性和隐私安全性引起了越来越多研究人员的兴趣。目前已经提出了许多优秀的方案，赵某某等提出了一种可以使得MCS获得隐私保护的激励机制，这种激励机制是基于零知识模型来评估数据的可靠性的。刘某某等将深度强化学习与以太坊相结合，构建了一个可靠、安全的MCS数据收集和共享方案。王某某等考虑多维数据的聚合，提出了一种基于群智感知的车载雾计算任务重组策略。为了满足移动群智感知中包括隐私保护在内的现实需求，张某某等人为移动群智感知场景设计了不同的真相发现机制。吴某某等人考虑了所有数据的可信度、用户隐私和激励公平性，构建了一个具有多个辅助实体
的安全增强的移动群智感知系统。李某某等开发了一个基于区块链的分散式移动群智感知框架。在这个框架中，用户可以在没有任何第三方的情况下接受请求者的任务，从而保护用户的隐私。马某某等人将边缘计算引入到移动群智感知中，以提高传感数据的可靠性。此外，他们还考虑了恶意参与者造成的隐私泄露问题。邹某某等人开发了一个基于区块链的群智感知模型。该模型通过整合区块链来防止隐私泄露问题，实现了分散式的群智感知。
[0007]现有的方法仍然存在吞吐量不高、认证精度不够以及延迟较高等问题。因此根据移动群智感知技术与存在问题本身特点，与当前先进且流行的技术特点设计出高效、低延迟的新冠检测的移动群智感知方案成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，能够实现高吞吐量、高认证精度和低延迟。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0010]一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，包括步骤：
[0011]S1、任务服务器向预设的新冠肺炎感染区域中的每个子区域发布群智感知任务，每个所述群智感知任务都关联有对应的安全级别，任何级别高于所述安全级别的用户端均可接收所述群治感知任务；
[0012]S2、所述子区域中对应的区块链服务器记录所述群智感知任务的任务信息，所述任务信息包括所述群智感知任务的详细信息和接收所述群智感知任务的所述用户端的信誉信息；
[0013]S3、接收所述智感知任务的所述用户端向当前子区域的群智感知服务器发送包含新冠肺炎相关医疗数据的群治感知数据；
[0014]S4、当前区域对应的认证服务器基于联邦学习算法对所述新冠肺炎相关医疗数据进行可靠性及有效性的认证，所述群智感知服务器仅接收通过所述认证的群治感知数据。
[0015]本专利技术的有益效果在于：本专利技术将区块链技术与联邦学习算法相结合，以高吞吐量、高认证精度与低延迟的新冠肺炎检测方案为目标，提出基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，该方法能够在确保用户隐私的前提下，提高群智感知数据的质量，验证医学数据的可靠性与有效性，实现诚实用户的寻找，并且在各种预防新冠肺炎的群智感知场景中实现高吞吐量、高认证精度和低延迟的目标。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的流程示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例的一种新冠肺炎疾病检测的移动群智感知方法的流程图。
具体实施方式
[0018]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0019]本方法将区块链技术与联邦学习算法相结合，以高吞吐量、高认证精度与低延迟的新冠肺炎检测方案为目标，提出基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，该方法能
够在确保用户隐私的前提下，提高群智感知数据的质量，利用DDPG(深度确定性策略梯度)验证医学数据的可靠性与有效性，实现诚实用户的寻找，并且在各种预防新冠肺炎的群智感知场景中实现高吞吐量、高认证精度和低延迟的目标。
[0020]请参照图1以及图2，一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，包括步骤：
[0021]S1、任务服务器向预设的新冠肺炎感染区域中的每个子区域发布群智感知任务，每个所述群智感知任务都关联有对应的安全级别，任何级别高于所述安全级别的用户端均可接收所述群治感知任务；
[0022]S2、所述子区域中对应的区块链服务器记录所述群智感知任务的任务信息，所述任务信息包括所述群智感知任务的详细信息和接收所述群智感知任务的所述用户端的信誉信息；
[0023]S3、接收所述智感知任务的所述用户端向当前子区域的群智感知服务器发送包含新冠肺炎相关医疗数据的群治感知数据；
[0024]S4、当前区域对应的认证服务器基于联邦学习算法对所述新冠肺炎相关医疗数据进行可靠性及有效性的认证，所述群智感知服务器仅接收通过所述认证的群治感知数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，其特征在于，包括步骤：S1、任务服务器向预设的新冠肺炎感染区域中的每个子区域发布群智感知任务，每个所述群智感知任务都关联有对应的安全级别，任何级别高于所述安全级别的用户端均可接收所述群智感知任务；S2、所述子区域中对应的区块链服务器记录所述群智感知任务的任务信息，所述任务信息包括所述群智感知任务的详细信息和接收所述群智感知任务的所述用户端的信誉信息；S3、接收所述智感知任务的所述用户端向当前子区域的群智感知服务器发送包含新冠肺炎相关医疗数据的群智感知数据；S4、当前区域对应的认证服务器基于联邦学习算法对所述新冠肺炎相关医疗数据进行可靠性及有效性的认证，所述群智感知服务器仅接收通过所述认证的群治感知数据。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链和联邦学习的移动群智感知方法，其特征在于，所述一种基于区块链和联邦学习的移动群...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晖，胡嘉，汪晓丁，余锋，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：