【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全的，尤其是指一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法。
技术介绍
1、移动互联网的快速发展激发了移动群智感知的出现，它能够利用人群的优势收集大规模数据和完成复杂的任务。移动群智感知系统通常包括任务发布方、服务器和移动用户，任务发布方发布感知任务给服务器，然后服务器为感知任务分配距离最近的移动用户，获得感知任务的移动用户移动到任务位置执行感知任务。在任务分配过程中，服务器需要获取感知任务和移动用户的位置，然而位置信息对移动用户和任务请求者来说是高度敏感的，位置信息一旦泄露，将会给他们带来隐私风险。
2、针对位置隐私保护，目前已经有许多解决方案，大致可以分为基于差分隐私技术的方案和基于加密技术的方案，但这些方案都存在一定的局限性。基于差分隐私技术的方案通过对位置添加噪声达到隐私保护要求，但在任务分配时难以准确地衡量任务和移动用户之间的距离，从而导致任务分配不准确；基于加密技术的方案采用密码系统对位置进行加密保证位置的安全性，但密码系统在加密和解密过程通常比较耗时，而且传统的密码系统一般不支持任务分配中的比较操作。
3、因此，针对现有方案存在的问题，亟需一种高效和准确的隐私保护任务分配方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，旨在同时保护感知任务和移动用户的位置，并可高效和准确地将感知任务分配给距离最近的移动用户。
2、为实现上述目的，本专利技术所提
3、进一步，所述的移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，包括以下步骤：
4、s1、服务器s1和服务器s2初始化加性秘密共享的参数p，向任务发布方和每个移动用户发送加性秘密共享的参数p；
5、s2、任务发布方创建一个感知任务t＝<c,l>，c表示任务内容，l表示任务位置，然后根据加性秘密共享的参数p，采用加性秘密共享方法保护任务位置l得到两个秘密份额[l]1和[l]2，发送感知任务t1＝<c,[l]1>给服务器s1，发送任感知任务t2＝<c,[l]2>给服务器s2；
6、s3、每个移动用户定位它的位置l'，根据加性秘密共享的参数p，采用加性秘密共享方法保护它的位置l'得到两个秘密份额[l']1和[l']2，发送位置l'的一个秘密份额[l']1给服务器s1，另一个秘密份额[l']2给服务器s2；
7、s4、服务器s1和服务器s2根据任务位置和移动用户位置的秘密份额，计算移动用户到感知任务距离的秘密份额，然后联合执行隐私保护任务分配策略将感知任务分配给距离最近的移动用户；
8、s5、获得感知任务的移动用户基于任务位置的秘密份额恢复任务位置，然后移动到任务位置执行感知任务。
9、进一步，在步骤s2和s3中，任务位置和移动用户的位置分别采用grs80笛卡尔坐标(x,y)和(x',y')表示，x和y表示任务位置在笛卡尔坐标系中的横轴和竖轴坐标，x'和y'表示移动用户位置在笛卡尔坐标系中的横轴和竖轴坐标，根据加性秘密共享的参数p，使用加性秘密共享方法保护任务位置即是分别对x和y执行加性秘密共享，对x执行加性秘密共享得到两个秘密份额[x]1＝r和[x]2＝x-r mod p，对y执行加性秘密共享得到两个秘密份额[y]1＝r'和[y]2＝y-r'mod p，其中，r和r'是两个随机整数且r,r'∈{0,1,...,p-1}，同样采用加性秘密共享方法保护移动用户的位置(x',y')得到两个秘密份额分别为([x']1,[y']1)和([x']2,[y']2)，[x']1和[x']2是对x'采用加性秘密共享得到的两个秘密份额，[y']1和[y']2是对y'采用加性秘密共享得到的两个秘密份额。
10、进一步，在步骤s4中，在服务器s1中任务位置的秘密份额为[l]1＝([x]1,[y]1)，移动用户位置的秘密份额为[l']1＝([x']1,[y']1)，在服务器s2中任务位置的秘密份额为[l]2＝([x]2,[y]2)，移动用户位置的秘密份额为[l']2＝([x']2,[y']2)，服务器s1和服务器s2计算移动用户到感知任务距离的秘密份额[d]1和[d]2，具体计算步骤如下：
11、s411、服务器s1和服务器s2分别初始化两个三元组，其中，服务器s1的两个三元组为<a1,b1,c1>和<a′1,b′1,c′1>，服务器s2的两个三元组为<a2,b2,c2>和<a′2,b′2,c′2>，a1,b1,c1、a′1,b′1,c′1、a2,b2,c2和a′2,b′2,c′2是在范围{0,1,...,p-1}中的随机整数，约束关系为c1+c2＝(a1+a2)·(b1+b2)，c′1+c′2＝(a′1+a′2)·(b′1+b′2)；
12、s412、服务器s1计算[x]1-[x′]1-a1和[x]1-[x′]1-b1，服务器s2计算[x]2-[x′]2-a2和[x]2-[x′]2-b2，服务器s1和服务器s2交换计算得到的值，然后计算随机数a1,a2和b1,b2与秘密份额[x]1,[x′]1,[x]2,[x′]2的真实差值分别为e＝[x]1-[x′]1-a1+[x]2-[x′]2-a2和f＝[x]1-[x′]1-b1+[x]2-[x′]2-b2；
13、s413、服务器s1计算[y]1-[y′]1-a′1和[y]1-[y′]1-b′1，服务器s2计算[y]2-[y′]2-a′2和[y]2-[y′]2-b′2，服务器s1和服务器s2交换计算得到的值，然后计算随机数a′1,a′2和b′1,b′2与秘密份额[y]1,[y′]1,[y]2,[y′]2的真实差值分别为e′＝[y]1-[y′]1-a′1+[y]2-[y′]2-a′2和f′＝[y]1-[y′]1-b′1+[y]1-[y′]1-b′2；
14、s414、服务器s1计算移动用户到感知任务距离的秘密份额[d]1＝f·a1+f′·a′1+e·b1+e′·b′1+c1+c′1，服务器s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，所述移动群智感知包含一个任务发布方、两个服务器S1、S2以及n个移动用户；其特征在于，该方法是在任务发布方创建一个包含任务内容和任务位置的感知任务时，发送感知任务给服务器，移动用户上传它的位置给服务器，然后服务器根据感知任务和移动用户的位置计算移动用户到感知任务的距离，将感知任务分配给距离最近的移动用户，最后获得感知任务的移动用户移动到任务位置执行感知任务；其中，为保护感知任务和移动用户的位置，任务发布方和移动用户采用加性秘密共享方法保护位置得到两个秘密份额，然后将一个秘密份额发给服务器S1，另一个秘密份额发给服务器S2；为将感知任务分配给距离最近的移动用户，服务器S1和服务器S2计算移动用户到感知任务距离的秘密份额，联合执行隐私保护任务分配策略将感知任务分配给距离最近的移动用户。
2.根据权利要求1所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤S2和S3中，任务位置和移动用户的位置分别采用G
4.根据权利要求3所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤S4中，在服务器S1中任务位置的秘密份额为[l]1＝([x]1,[y]1)，移动用户位置的秘密份额为[l']1＝([x']1,[y']1)，在服务器S2中任务位置的秘密份额为[l]2＝([x]2,[y]2)，移动用户位置的秘密份额为[l']2＝([x']2,[y']2)，服务器S1和服务器S2计算移动用户到感知任务距离的秘密份额[d]1和[d]2，具体计算步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤S4中，所有移动用户到感知任务的距离为d1,d2,...,di,...,dk,...,dn，服务器S1和服务器S2计算所有移动用户到感知任务距离的秘密份额[d1]1,[d2]1,...,[di]1,...,[dk]1,...,[dn]1，[d1]2,[d2]2,...,[di]2,...,[dk]2,...,[dn]2，其中，[di]1和[di]2分别表示在服务器S1和服务器S2中第i个移动用户到感知任务距离di的两个秘密份额，然后联合执行隐私保护任务分配策略选择距离感知任务最近的移动用户，所述隐私保护任务分配策略的具体步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤S422的隐私保护比较协议中，服务器S1输入[dk]1,[di]1，服务器S2输入[dk]2,[di]2，服务器S1拥有快速Paillier密码生成的公私钥对(pk,sk)，其中公钥pk＝(N,h)，私钥sk＝λ，N和h是公钥pk的两个参数，λ是私钥sk的参数，所述隐私保护比较协议的具体步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤S5中，基于任务位置的秘密份额[x]1,[x]2和[y]1,[y]2恢复任务位置(x,y)的方法为x＝[x]1+[x]2，y＝[y]1+[y]2。
...【技术特征摘要】
1.一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，所述移动群智感知包含一个任务发布方、两个服务器s1、s2以及n个移动用户；其特征在于，该方法是在任务发布方创建一个包含任务内容和任务位置的感知任务时，发送感知任务给服务器，移动用户上传它的位置给服务器，然后服务器根据感知任务和移动用户的位置计算移动用户到感知任务的距离，将感知任务分配给距离最近的移动用户，最后获得感知任务的移动用户移动到任务位置执行感知任务；其中，为保护感知任务和移动用户的位置，任务发布方和移动用户采用加性秘密共享方法保护位置得到两个秘密份额，然后将一个秘密份额发给服务器s1，另一个秘密份额发给服务器s2；为将感知任务分配给距离最近的移动用户，服务器s1和服务器s2计算移动用户到感知任务距离的秘密份额，联合执行隐私保护任务分配策略将感知任务分配给距离最近的移动用户。
2.根据权利要求1所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种移动群智感知中位置隐私保护任务分配方法，其特征在于，在步骤s2和s3中，任务位置和移动用户的位置分别采用grs80笛卡尔坐标(x,y)和(x',y')表示，x和y表示任务位置在笛卡尔坐标系中的横轴和竖轴坐标，x'和y'表示移动用户位置在笛卡尔坐标系中的横轴和竖轴坐标，根据加性秘密共享的参数p，使用加性秘密共享方法保护任务位置即是分别对x和y执行加性秘密共享，对x执行加性秘密共享得到两个秘密份额[x]1＝r和[x]2＝x-rmodp，对y执行加性秘密共享得到两个秘密份额[y]1＝r'和[y]2＝y-r'modp，其中，r和r'是两个随机整数且r,r'∈{0,1,...,p-1}，同样采用加性秘密共享方法保护移动用户的位置(x',y')得到两个秘密份额分别为([x']1,[y']1)和([x']2,[y']2)，[x']1和[x']2是对x'采用加性秘密共享得到的两个秘密份额，[y']1和[y']2是对y'采用加性秘密共享得到的两个秘密份额。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵搏文，陈明慧，裴庆祺，肖阳，吴志辉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：
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