(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210512307.4 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市太白南路2号 (72)发明人 张俊伟　薛志霞　马建峰　李兴华　 马卓　姜奇　马鑫迪　李腾　 (74)专利代理 机构 陕西电子 工业专利中心 61205 专利代理师 田文英　王品华 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/06(2006.01) H04L 9/30(2006.01) (54)发明名称 空间信息网中集中式空间众包任务分配的 隐私保护方法 (57)摘要 一种空间信息网中集中式空间众包任务分 配的隐私保护方法， 主要解决现有技术存在不可 信服务器时， 导致对工作者位置隐私数据泄露的 威胁以及无法精确进行任务分配的问题。 本发明 的步骤为， 构建集中式空间众包系统； 工作者采 用伪随机函数技术将真实位置映射生成虚假位 置； 通过零知识 证明方法以保证工作者真实位置 和虚假位置的一致性； 过函数加密计算工作者与 空间众包任务的精确距离。 本发 明在实现基于精 确距离的任务分配， 以满足细粒度得位置策略需 求的同时， 增强了对工作者位置隐私数据的安全 性， 提升了空间众包任务与工作者的匹配度,显 著提高了任务分配的选择性和效率。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114978492 A 2022.08.30 CN 114978492 A 1.一种空间信息网中集中式空间众包任务分配的隐私保护方法， 其特征在于,工作者 提交虚假位置信息参与空间众包， 服务器根据虚 假位置信息计算工作者与空间众包任务之 间的精确距离进行任务分配， 该 方法具体步骤 包括如下： 步骤1， 构建由一个服务器、 一个请求者和n个工作者组成的集中式空间众包系统， n≥ 2； 步骤2， 请求 者生成任务请求密文； 步骤3， 请求 者向服务器提交任务请求密文： 步骤3.1， 请求 者将任务请求密文发送给服 务器； 步骤3.2， 服 务器向所有工作者广播任务请求密文； 步骤4， 服 务器将生成的函数加密算法的密钥分发给请求 者和工作者： 步骤4.1， 利用下述 函数加密的初始化 算法， 生成服 务器的公共参数： Setup( λ ) →{p,G1,G2,GT,g1,g2,e} 其中， Setup( ·)表示函数加密的初始化算法， λ表示服务器的安全参数， →表示算法输 出符号， p表示大素数， G1、 G2和GT表示阶为p的循环群， g1表示G1的生成元， g2表示G2的生成 元， e表示双线性映射操作： G1×G2→GT； 步骤4.2， 采用下述对偶正交基生成算法， 生成服 务器的第一密钥和第二密钥： 其中 ， Dual( ·)表示对偶正交基生成算法， 与 表示一组对偶正交基， 表示基向量是8维 的， 且基向量中每个元素都属于 表示整数域{0,1,2,...,p ‑1}， 与 表示一组对偶 正交基， 表示基向量是2维的且基向量中每个元素都 属于整数域 步骤5， 请求 者向服务器提交生成的空间众包 任务位置密文： 步骤5.1， 请求 者生成如下空间众包 任务位置密文{C1,C2}： 其中， 表示请求者从整数域 中随机选择两个独立均匀的元素， r2＝‑2xr， r3＝‑2yr， r4＝1； 步骤5.2， 请求 者向服务器向每 个工作者 提交空间众包 任务位置密文； 步骤6， 利用伪随机函数生成每 个工作者的真实位置信息对应的虚假 位置信息： 步骤6.1， 每 个工作者 解密其接收到的任务请求密文， 得到任务请求明文； 步骤6.2， 利用伪随机函数， 将每个工作者的真实位置生成虚假位置， 虚假位置到空间 众包任务的距离与真实位置 到空间众包 任务的距离是相等的；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114978492 A 2步骤7， 采用下述零知识证明方法， 为每个工作者的真实位置与虚假位置生成一个证 据： πi＝Prove(Wi',Wi) 其中， Prove( ·)表示非交互式零知识证明方法的证据生成算法， Wi'表示第i个工作者 的真实位置， Wi表示与Wi'对应的虚假位置， 表示第i个工作者虚假位置 的 横坐标值， 表示第i个工作者虚假 位置的纵坐标值； 步骤8， 每 个工作者向服 务器提交生成的虚假 位置的密文： 步骤8.1， 每 个工作者 生成位置密文{Vi1,Vi2}如下： 其中， wi1＝1， 步骤8.2， 每 个工作者将位置密文、 验证材 料和证据发送给服 务器； 步骤9， 服 务器为工作者分配任务： 步骤9.1， 服务器利用函数加密的解密算法， 计算每个工作者与空间众包任务位置的距 离： Di1＝e(C1,Vi1)， Di2＝e(C2,Vi2)， 其中， vi表示第i个工作者与空间众包 任务位置的距离； 步骤9.2， 服 务器从所有距离中选出最小距离， 将任务分配给距离最近的工作者； 步骤9.3， 服 务器将任务分配结果以及验证参数发送给请求 者； 步骤10， 请求 者验证任务分配结果： 步骤10.1， 请求者验证距离最近的工作者的证据是否满足Verify( πm,Wm)＝1， 若是， 执 行步骤10.2； 否则， 请求者拒绝接受任务分配结果， 终止协议； 其中， Ver ify(·)表示非交互 式零知识证明的证据验 证算法， πm表示获得任务分配工作者的证据， Wm表示获得任务分配工 作者的虚假 位置坐标； 步骤10.2， 请求者验证是否满足Vers＝Verr， 若是， 则执行步骤11； 否则， 终止协议； 其 中， Vers表示服务器的验证参数， Verr表示请求 者的验证参数； 步骤11， 请求者接受任务分配结果， 协议结束。 2.根据权利要求1所述的空间信息网中集中式空间众包任务分配的隐私保护方法， 其 特征在于： 步骤2中所述的任务请求密文是由下式得到的： C＝Enc(GK,R| |h||epoch#) 其中， C表示请求者生成的任务请求密文， Enc( ·)表示基于对称密钥的广播加密算法， GK表示广播加密算法的组密钥， R表 示请求者的空间众包任务位置， R＝(xr,yr)， xr表示众包 任务位置横坐标， yr表示众包任务位置纵坐标， ||表示级联符号， h表示每个工作者到空间权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114978492 A 3