[发明专利]基于球体的隐私保护的卫星碰撞检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于球体的隐私保护的卫星碰撞检测方法及系统，包括两方，卫星A与卫星B，分别来自两个国家发射的卫星，且卫星A与卫星B均以自身位置为中心，设置一个安全的球体范围。碰撞检测，即利用卫星A与卫星B设置的安全球体范围，判定两安全球体范围的位置关系是否是相离。在该检测系统中，卫星A与卫星B直接进行交互，并利用同态加密算法实现卫星A与卫星B间的保密计算。本发明能够在不泄露两卫星的安全球体范围的同时，进行两球体范围的位置关系判定，从而实现两卫星间的碰撞检测。

技术领域

本发明涉及隐私保护位置服务技术领域，具体涉及一种基于球体的隐私保护的卫星碰撞检测方法及系统。

背景技术

位置服务是当下研究的一个热点问题，给用户提供了极大的便利。在位置服务中，最常见的是位置关系的判定，即用户能判定其他用户与自己的位置关系。实际生活中，在不同的应用中，能提供不同的服务。例如，在医疗救援中，受伤的用户可搜索与自己位置相近的医护人员；在卫星运动中，一个卫星可判定是否有与其位置相近的卫星，从而判定是否会产生碰撞。

本申请发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术的方法，至少存在如下技术问题：

现有技术中基于位置的服务中，用户需要给定自己的位置信息，从而会造成个人隐私的泄露。

由此可知，现有技术中的方法存在隐私信息容易泄露的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于球体的隐私保护的卫星碰撞检测方法及系统，用以解决或者至少部分解决现有技术中的方法存在的隐私信息容易泄露的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了基于球体的隐私保护的卫星碰撞检测方法，包括：

步骤S1：系统初始化，生成发送方卫星A的公私钥对，其中，公私钥对包括发送方卫星A的公钥和私钥，发送方卫星A与接收方卫星B各自设置一个安全球体范围S_a和S_b，其中，发送方卫星A的安全球体范围S_a包括球心坐标和半径，接收方卫星B的安全球体范围S_b包括球心坐标和半径；

步骤S2：发送方卫星A向接收方卫星B发送碰撞计算请求，发送方卫星A利用公钥对S_a的球心坐标进行加密后得到密文集合，并发送至接收方卫星B；

步骤S3：发送方卫星A与接收方卫星B进行碰撞检测计算，接收方卫星B利用公钥对S_b的球心坐标和半径进行加密得到密文，将密文发送至发送方卫星A，发送方卫星A利用私钥对密文进行解密，并基于解密结果计算发送方卫星A和接收方卫星B之间的位置关系，得到位置计算结果，将位置计算结果发送至接收方卫星B；

步骤S4：接收方卫星B将位置计算结果与S_b的半径进行比较，得到比较结果，并根据比较结果判定与发送发卫星A是否发生碰撞。

在一种实施方式中，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：设置明文空间τ生成系统参数、发送方卫星A的公私钥对(pk_a,sk_a)，其中，(pk_a,sk_a)是基于Paillier同态加密的一对公私钥对，pk_a＝(N,g)，其中N＝pq，p、q是两个等长大素数，λ＝lcm(p-1,q-1)，随机选取满足gcd(L(g^λmodN²),N)＝1；sk_a＝(λ)，发送方卫星A公开自身的公钥pk_a；