[发明专利]一种基于匹配和差分隐私保护的频谱双边拍卖方法

权利要求书

1.一种基于匹配和差分隐私保护的频谱双边拍卖方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

S1：买家和卖家分别对频谱进行出价，然后在投标价格中加入符合几何分布的噪声，再将有噪声的投标价格上传至拍卖中间商；

S2：拍卖中间商收到买家和卖家上传的投标价格后，先对投标价格进行解密，然后确定拍卖的清算价格，最后确定获胜的买家和卖家；

S3：拍卖中间商根据获胜的买家之间构成的冲突图和偏好，将获胜的卖家所拥有的频谱分配给获胜的买家；

所述的步骤S1具体为：

S101：每个卖家增加一个符合几何分布Geom(α)的噪声其中i＝1，2，3，...m，m表示卖家的个数，表示卖家si的投标价格加入噪声之后的投标价格，每个买家增加一个符合几何分布Geom(α)的噪声其中j＝1，2，3，...n，n表示买家的个数，表示买家rj的投标价格加入噪声之后的投标价格，

S102：拍卖中间商选取随机参数g和m+1个随机密钥sk0，sk1，...，skm，并且sk0＝-(sk1+sk2+…+skm)；每个卖家获得密钥ski，拍卖中间商获得密钥sk0；卖家si使用密钥ski将加入噪声的投标价格进行加密，加密公式为：

其中H(·)表示哈希函数，拍卖中间商再选取n+1个随机密钥sl0，sl1，...，sln，并且sl0＝-(sl1+sl2+…+sln)；每个买家获得密钥slj，拍卖中间商获得密钥sj0；买家rj使用密钥slj将加入噪声的投标价格进行加密，加密公式为：

S103：每个卖家si和买家rj将加密之后的有噪声的投标价格上传至拍卖中间商；

所述的步骤S2具体为：

S201：拍卖中间商使用密钥sk0将所有卖家上传的加密之后的有噪声的投标价格的总和进行解密，解密公式为：

由于

并且ski的总和为0，所以解密公式变为：

S202：拍卖中间商通过下述公式获得卖家的投标价格总和；

S203：拍卖中间商使用密钥sl0将所有买家上传的加密之后的有噪声的投标价格的总和进行解密，解密公式为：

由于

并且slj的总和为0，所以解密公式变为：

S204：拍卖中间商通过下述公式获得买家的投标价格；

S205：拍卖中间商解密所有卖家和买家的投标价格后，根据投标价格的大小，对所有卖家进行升序排列；

S₁：

然后对所有买家进行降序排列；

R₁：

S206：拍卖中间商采用下述公式确定拍卖的清算价格；

所述的步骤S3具体为：

S301：针对每个获胜的卖家si，所有的获胜买家构成一个冲突关系图在冲突关系图中，每个顶点表示买家rj，两个顶点之间的连线表示这两个买家同时使用卖家si的频谱会产生干扰；

S302：拍卖中间商采用多对多的匹配算法，从买家排序队列R1中的出价最高的买家开始，根据的偏好，把分配给最想要接入的卖家，然后依次分配队列R1中剩余的买家，当出现多个买家最想要接入同一个频谱的情况，判断这些买家在S301步骤中确定的冲突关系图中是否存在干扰，如果存在干扰，则把还未分配频谱的买家分配给它第二想要接入的卖家的频谱；如果不存在干扰，则把这些互不干扰的买家分配给同一个卖家；一直到买家排序队列R1中的买家全部分配完毕。