申请/专利权人：贵州大学;贵阳智创云科技有限公司

申请日：2023-12-14

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117411730B

主分类号：H04L9/40

分类号：H04L9/40;H04L9/00;H04L67/1097;H04L67/568

优先权：["20230928 CN 202311274395X"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.02.02#实质审查的生效;2024.01.16#公开

摘要：本发明公开了一种基于激励机制的分布式位置缓存协作方法，将区块链技术与位置隐私保护方法结合，将协作信息上链，构建用户信誉值系统，并设立奖惩合约，使得诚实的用户在协作达成后获得奖励；请求位置前，查询用户将扩大的查询位置，避免匿名组中存在敌手通过请求查询内容推断出用户的真实位置，并且在匿名组组内的通信过程中，利用分发的虚拟标识进行通信，用户与用户之间从始至终不会得到互相的身份信息，并利用非对称加密算法加密所有通信内容。本发明将博弈论方法应用于抵抗不诚实用户之间的共谋，构造三方博弈，使得理性的用户将根据符合自身最大的效益而做出诚实的决定，保证了协作过程的安全性。

主权项：1.一种基于激励机制的分布式位置缓存协作方法，其特征在于包括：步骤一：用户注册；用户将身份信息InfoUID、协作等级CL经公钥ECpk加密后发送给可信服务器CA，CA利用其私钥ECsk解密并核实注册请求，随后将用私钥ECsk对证书Cert和设置的初始信誉值RF进行签名，再使用用户公钥EUpk将信息加密后发送给请求注册用户，为用户分发初始金额用以抵扣基础查询费用，完成注册；步骤二：查询准备；查询用户QUser在请求查询前，会先在本地缓存中检索是否存在满足需要的信息，若不存在满足信息，则会模糊化真实查询区域Locini，建立模糊化后的查询区域Locm，模糊化过程为：将以真实查询区域Locini的圆心建立坐标系，随机选择距离圆心长度为ρ且夹角为θ的随机定点为新的圆心，θ在0-360°内随机选取，并以ρ+r为半径建立模糊化后的查询区域Locm，其中r为真实位置的查询半径；步骤三：请求建组；请求查询用户QUser向CA发送ECPKRQ，Cert，Locm，ρ，θ，Type，并质押查询押金cd，其中RQ表示查询者的当前信誉值，当RQ低于预设阈值Rmin时，禁止用户发起查询请求；CA审查用户具备查询条件以后，会将Locm、Type和Cert广播给查询用户邻近的协作用户Users，Users会检查Cert以证真实性，并且根据Locm和Type检索本地缓存是否存在满足查询的信息，若存在，则会响应CA，并质押押金qd，CA根据响应时间和用户信誉值筛选满足预设阈值的协作用户CUsers连同QUser建立匿名组，为匿名组内所有用户分发相同的组标识和对应每个用户的虚拟身份标识；步骤四：随机选择代理，整合信息；随机选取两个代理Agent1和Agent2，代理负责收集匿名组内广播的信息并且整合，并为缺省的信息提交下载请求；两名代理将用相同去除冗余的方法整理信息并标记各信息的来源，将整理后的信息发送给VIDq，VIDq为QUser的虚拟身份标识，QUser获得Agent1和Agent2信息后，会检查信息是否一致，若一致，会将协作成功的记录上链，并对CUsers奖赏协作金cr，若Agent1和Agent2信息不一致则进入步骤五，步骤五：在系统用户中建立仲裁组AG应对协作失败，构造QUser、Agent1和Agent2组成的三方博弈，参与者集合N＝{QUser，Agent1，Agent2}，QUser的战略空间为SQ＝{admit，deny}，admit表示QUser确认收到可用信息，deny表示对收到的可用信息抵赖；Agent1和Agent2的战略空间SA＝{Infoture，other}，Infoture表示诚实地提交收集的信息，other表示提交了错误的信息；仲裁由QUser、Agent1或Agent2发起；步骤六：设置检举机制防代理共谋，Agent1和Agent2在为QUser提交信息之前，与QUser达成检举协议，当Agent1和Agent2出现共谋情况时，由Agent1或者Agent2发出检举，使Agent1和Agent2的共谋进入仲裁阶段，仲裁由CA受理和裁决；Agent1和Agent2存在共谋的情况，由一方作为共谋头目LCO，另一个代理为跟随者FCO，其中头目的战略空间为故头目可以选择是否发起共谋协议，其中ini代表发起共谋，反之；跟随者的战略空间为即用户可选择是否跟随头目达成共谋协议，其中collude代表同意共谋，反之，为避免背叛共谋协议的一方被惩罚，QUser和AG将协作主动检举的代理，QUser会故意选择deny，使进入仲裁阶段，仲裁由AG受理和裁决，因为AG已知QUser和FCO达成检举协议，故不会判罚FCO和QUser，同时，由于是QUser抵赖，LCO与FCO达成的共谋协议也不会执行，FCO将不会受到背叛共谋协议的惩罚；步骤七：奖惩设置，QUser和CUsers在参与协作时均会缴纳相应的押金，当协作成功时把QUser的押金分配给CUsers；当协作失败时将所有参与者分为诚实用户和不诚实用户，扣除不诚实用户的押金并分给诚实的用户；设置押金和奖惩机制，在开始查询前，QUser将质押查询押金cd，且查询成功的花费为g，CUsers在提交信息前会质押协作押金qd，且查询成本为c，协作奖励金为cr，补偿诚实代理的奖励为ar，仲裁花费为a，其中n为CUsers的数量；当除代理以外的CUsers提供错误信息并经QUser发起仲裁后，会扣除不诚实用户的押金qd，且qd＞a+g+n*cr；当Agent1或Agent2单独篡改信息时，经QUser发起仲裁并核实后，会扣除不诚实代理的押金qd，且会补偿诚实代理金额为ar+cr，补偿其他协作用户金额为cr，cr作为补偿金大于查询成本；当QUser抵赖，经仲裁核实后，扣除押金cd，cd＞a+n*cr+2ar，并且将补偿诚实代理金额为ar+cr，补偿其他协作用户金额为Cr；步骤八：仲裁，CA对用户发起的仲裁进行受理，收集两位代理用户提交的位置信息以及通过θ和p还原查询用户的真实查询区域Locini和类型Type，若代理用户提交的信息满足用户的查询需要，将对抵赖的查询用户进行处罚，若是代理用户提供了虚假信息，则对提供虚假信息的代理用户进行处罚。

全文数据：

权利要求：

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