[发明专利]一种空间众包中隐私保护的任务分配方法

权利要求书

1.一种空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，涉及三方实体，包括空间众包平台、代理商和工人，使用基于匿名的数据收集协议，将用户数据安全地发送给空间众包平台；使用基于反向拍卖的任务分配算法来帮助空间众包平台生成任务分配和奖励报酬方案，并且保证用户的诚实性，包括以下具体步骤：

（1）基于匿名的数据收集协议

（1.1）密钥生成和分发

首先，代理商独立生成n个随机字符串，随后，代理商对所有工人的标识符序列进行随机置换得到位置序列，最后，代理商将密钥对分别发送给每个工人；

（1.2）数据计算与加密

每个工人根据自身位置和任务位置的距离，计算出前往执行任务所需的旅行开销，该旅行开销与距离成正比，且为工人的私密数据，工人使用接收到的密钥对来生成一系列加密密钥，再使用这些加密密钥加密其密文数据，最后将密文数据发送给空间众包平台；

（1.3）数据解密与分析

空间众包平台只需要对密文数据进行简单的异或操作，就能得到置换过的明文数据，对明文数据进行分析后，平台可以得出最终的任务分配方案；

（1.4）不经意传输

空间众包平台和代理商一起执行不经意传输协议，不经意传输协议一方面确保空间众包平台只知晓被选中工人的ID，而不知其他工人ID；另一方面确保代理商对空间众包平台选择的工人不知情；

（2）基于反向拍卖的任务分配算法

（2.1）获胜报价选择算法

将所有任务报价按照边界差值来排序，以一种贪心的方式选择出获胜报价；

（2.2）报酬决定算法

按照贪心策略为每一个获胜报价计算出其相应的报酬；

（3）得出最终的任务分配和报酬方案

空间众包平台使用如上所述的基于反向拍卖的任务分配算法得出最终的任务分配和报酬方案。

2.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的空间众包、代理商和工人均采用基于半诚实的安全模型。

3.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的空间众包平台承担着发布任务、接收众包工人数据、生成任务分配方案、生成工人奖励方案或反馈任务执行结果的职责。

4.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的空间众包平台在生成任务分配方案时，着眼于最大化某目标函数，其中，最大化某目标函数包括最大化总分配任务数量、最大化正确分配的任务数量、最大化任务预算开销之差和最大化任务接受度。

5.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的代理商是引入的半诚实第三方云服务，通过提供辅助的密码学服务帮助平台和工人进行隐私保护的任务分配。

6.根据权利要求5所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的密码学服务包括密钥生成和分发。

7.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的工人指的是携带移动设备的用户，是空间众包系统的主要参与者。

8.根据权利要求7所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，工人基本属性包括位置或上线/下线时间、负荷。

9.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的基于匿名的数据收集协议是基于位异或同态密码系统和不经意传输协议，仅使用位异或操作对数据进行加解密。

10.根据权利要求1所述的空间众包中隐私保护的任务分配方法，其特征在于，所述的基于反向拍卖的任务分配算法是一种贪心算法来求近似解，以较小的时空开销，计算出接近于精确解的结果。