[发明专利]一种基于区块链和分布式存储的位置隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链和分布式存储的位置隐私保护方法，包括：将用户查询请求分为多个数据段，用分布式存储网络存储所述多个数据段及用户标识数据；随机选取其中一个服务器作为加噪服务器，根据用户标识数据获取位于在其他存储服务器内的数据段而得到完整查询请求，并对查询请求进行加噪；所有位置服务提供商共同创建一条联盟链，同时在联盟链上创建一个智能合约；用户通过加密算法得到一个包括公钥和私钥的密钥对，使用公钥在联盟链上注册；用户在联盟链上选择查询请求对应的位置服务提供商，将加噪后的查询请求发送给选择的位置服务提供商，位置服务提供商根据查询请求向用户提供位置服务。

技术领域

本发明涉及隐私保护技术领域，特别涉及一种基于区块链和分布式存储的位置隐私保护方法。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展以及手机、平板等智能产品的不断普及，基于位置的服务(Location-Based Service，LBS)已被广泛地应用到电子商务、卫生医疗和移动社交等领域，成为人们日常生活必不可少的重要组成。LBS是通过电信移动运营商的无线电通讯网络(如GSM网、CDMA网)或外部定位方式(如GPS)获取移动终端用户的位置信息(地理坐标，或大地坐标)，在地理信息系统平台的支持下，为用户提供包括兴趣点查询、广告推送和娱乐游戏在内的增值服务。位置服务给生活带来极大便利的同时，也给用户的个人隐私带来了潜在的危险。LBS拥有用户的位置信息和查询内容，攻击者可以通过用户提交的位置、查询内容并结合其自身掌握的背景知识，推断出用户的个人隐私信息。随着用户对个人隐私的注重，位置隐私保护方法也得到广泛研究。

传统位置隐私保护方法主要有假位置、位置K-匿名、加密方法等。假位置方法是指用户发送查询时，按照一定的策略生成假的位置发出查询。位置K-匿名方法是通过与其他K-1个用户位置一起发出的查询请求，从而模糊用户的空间位置信息以达到隐私保护的目的。空间加密采用某种加密协议来实现用户身份和位置的保护。以上三种隐私保护模型均无法提供一种有效且严格的方法来证明其隐私水平，因此2006年Dwork等人提出了一种更为严格的可证明隐私定义，即差分隐私保护方法。差分隐私保护方法无需考虑攻击者所拥有的任何可能的背景知识，其可实现在数据集中插入或删除某一条记录后，不会对输出结果产生显著影响的数据保护效果。

LBS隐私保护技术一般通过3种系统结构实现：集中式、分布式和混合式。其中集中式和混合式都需要第三方匿名服务器参与。完全可信第三方匿名服务器在现实生活中并不可能存在，一旦第三方匿名服务器变得不可信，用户的位置隐私就会被泄露。因此设计有效的隐私保护方法来保护用户的个人隐私变得至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区块链和分布式存储的位置隐私保护方法，解决位置隐私保护过程中第三方匿名服务器半可信的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于区块链和分布式存储的位置隐私保护方法，包括：

将用户查询请求分为多个数据段，用分布式存储网络存储所述多个数据段及用户标识数据；

在存储所述多个数据段的多个服务器中，随机选取其中一个服务器作为加噪服务器，在加噪服务器上根据用户标识数据获取位于在其他存储服务器内的数据段而得到完整查询请求，并对查询请求进行加噪；

所有位置服务提供商共同创建一条联盟链，同时在联盟链上创建一个智能合约；

用户通过加密算法得到一个包括公钥和私钥的密钥对，使用公钥在联盟链上注册；

用户在联盟链上选择查询请求对应的位置服务提供商，将加噪后的查询请求发送给选择的位置服务提供商，位置服务提供商根据查询请求向用户提供位置服务。

进一步地，所述的智能合约为当位置服务提供商为用户提供位置服务后，用户自动支付加密货币给位置服务提供商；

所述的使用公钥在联盟链上注册之后，还包括：