[发明专利]一种接受保证的隐私保护空间众包任务分配系统及方法

说明书

本发明公开了一种接受保证的隐私保护空间众包任务分配系统及方法，包括SC服务器、加密服务提供者、空间任务请求者和工人；加密服务提供者生成密钥，采用Paillier密码和ElGamal密码系统；空间任务请求者创建空间任务，将任务位置返回SC服务器；SC服务器加密任务位置，每个工人计算任务位置与工人位置的距离；每个工人的速度被加密发送SC服务器，每个工人计算其行进时间，加密后发送给SC服务器；SC服务器借助加密服务提供者计算获胜工人，加密服务提供者将含有多名获胜者的获胜者集加密后返回SC服务器；SC服务器加密任务位置向所有工人广播，获胜工人到达指定位置执行任务。本发明在空间众包中实现双方隐私保护，计算成本大大降低，能保证任务被高概率的接受。

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种空间众包的任务分配系统，尤其涉及一种接受保证的隐私保护空间众包任务分配系统；此外，本发明还涉及该接受保证的隐私保护空间众包任务分配系统的实现方法。

背景技术

众包通过将一项任务(通常由指定代理人执行)通过公开招募的形式外包给大众，彻底改变了问题解决方法的格局。众包可以按需提供人才容量和专家服务，所需成本远远少于雇佣专业人士，已经被成功应用于转录书籍、蛋白质折叠、星系分类和交通监测等。最近，众包也已广泛用于应急管理，因为它可以在紧急情况和灾害中高效和低成本的收集关键信息，例如影响区域，危险人群，以及可能需要搜索和救援行动的潜在地区。例如，2015年4月25日，尼泊尔遭受了7.8级地震的袭击。为了提供详细的损伤评估，DigitalGlobe收集了受影响地区地震前后到高分辨率卫星图像，这些图像被分成小部分并提供给在线人群以识别受损建筑物和道路。因为众包的帮助，21000多个损坏的建筑和道路在一个月内被识别和标记，为救助和重建提供了有价值的数据。

由于无处不在的无线网络和智能移动设备的快速发展，在应急管理中众包可以扮演更为积极主动的角色。一种新型的众包，空间众包(SC)将一个空间任务(即与位置相关的任务)外包给持有移动设备的多个工作者，这些工作者需要到达指定位置并完成任务。我们继续上述在地震中的应急管理的例子。SC服务器发送一个在特定的倒塌建筑物中是否存在幸存者的空间任务给所有可用工作者，包括志愿者和配备有生命检测仪器的专业人员。愿意执行任务的工作者到达建筑物进行检查，并将结果发送回SC服务器。基于随后可以进行的救援计划，例如，如果有人被识别为被困在瓦砾中，则会在现场部署专业重型救援设备。

不管在任何应用领域，众包的成功取决于人群的积极参与。对于空间众包，位置隐私问题是妨碍工人从事空间任务的主要因素。为了实现有效的任务分配(这里的有效性指空间任务可以通过分配给附近的工人而快速完成)，SC服务器需要通过工人们的移动设备不断地收集他们的位置。然而，工人非常难以控制由不受信任的第三方，即SC服务器，存储他们的位置数据的使用。事实上，所收集的位置数据很可能被共享，出租或出售，这对个人隐私有严重的影响。基于这些位置数据，入侵者可以对个人进行广泛的攻击，比如物理监视和跟踪，身份窃取和敏感信息(例如家庭住址和生活习惯)破坏等。因此，位置隐私保护，或者更一般地，工作者的隐私保护是空间众包的一个重要方面，因为它可以激励工人积极参与完成空间任务。这对于应急管理特别重要，因为更活跃的工人通常意味着任务可以更快地完成。

现有众包平台上的任务(如Amazon Mechanical Turk)对所有工人都是公开的。这种模式可能不适合在紧急情况下的空间众包。一旦任务的位置被公开，由利他主义激励的过度工作者便可以去那里执行任务，即使他们没有被要求这样做。这可能引起更多其他的混论，比如交通堵塞。因此，任务的位置不应该被工作人员掌握，除了任务被分配到的人。有时，从任务请求者的角度来看，任务位置保护也是受欢迎的。例如，在家中患有健康问题的人可以通过众包寻求帮助，但是公开其健康问题以及家庭地址明显侵犯了个人隐私。因此，任务位置隐私也应该在空间众包中得到保护。