[发明专利]支持相似请求的车联网隐私保护导航查询系统及方法

说明书

本发明公开了一种支持相似请求的车联网隐私保护导航查询系统及方法，该系统包括签名颁布中心模块、导航查询模块、路况报告模块、导航服务模块和路况中心模块；路况报告模块向导航服务模块上传路况报告；导航查询模块从导航服务模块发送匿名导航查询请求，如果请求验证通过，导航服务模块返回相应的导航查询结果。本发明能在服务方不可信的导航服务过程中，防止服务方获取用户的真实身份和位置信息，并实现服务方对恶意用户重复请求攻击的抵御和虚假路况报告的过滤，从而提高用户身份隐私、位置隐私的安全性以及系统的稳定性。

技术领域

本发明属于匿名认证和车联网领域，具体的说是一种支持相似请求的车联网隐私保护导航查询系统及方法。

背景技术

导航查询服务指的是用户将出行起点，出行终点，以及途径点提交给导航查询系统，导航查询系统为用户生成出行路径，并返回出行路径各路段路况信息的一种服务。近年来，导航查询软件已被人们广泛使用，高德地图、百度地图等提供导航查询服务的移动应用已经逐渐走入人们日常生活。

使用导航查询服务可以打破时间和空间上的隔阂，帮助用户快速获取各地路况信息，选择最优的出行路线，但是使用导航服务也引起了人们对隐私泄露的担忧。一旦用户出行数据泄露，敌手不仅可以获知用户的家庭住址、工作地点、日常出行轨迹等信息，甚至可以分析出用户的就医情况、孩子就读学校等敏感信息。

为了解决用户在使用导航查询服务时的隐私泄露问题，近年来出现了一些基于差分隐私的保护方案和基于密码学的保护方案。基于差分隐私的保护方案主要通过扰动用户的真实位置来实现隐私保护。但是在应用于相似请求下的导航服务场景时存在保护缺陷。当用户多次提交相似导航查询请求时，例如用户每天上下班是提交导航查询请求，仍然会显示基于扰动方法下包围着扰动位置的有界区域，导致用户的位置隐私泄露。基于密码学的保护方案为用户和导航服务商之间建立匿名认证方案来保护用户的真实身份，但是导航服务商可以直接获取用户的导航查询起点、终点、途径点，直接侵犯了用户的位置信息，同时，匿名认证使得系统面临着重复请求攻击和恶意用户提交虚假路况报告的风险。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种支持相似请求的车联网隐私保护导航查询系统及方法，以期能在服务方不可信的导航服务过程中，防止服务方获取用户的真实身份和位置信息，并实现服务方对恶意用户重复请求攻击的抵御和虚假路况报告的过滤，从而提高用户身份隐私、位置隐私的安全性以及系统的稳定性。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种支持相似请求的车联网隐私保护导航查询系统的特点包括：签名颁布中心模块、导航查询模块、路况报告模块、导航服务模块和路况中心模块；

所述签名颁布中心模块包括：参数设定单元、注册处理单元、登录处理单元、签名颁布中心数据库单元、恶意用户追踪单元和恶意用户公示单元；

所述导航查询模块包括：用户注册单元、用户登录单元、离线路径规划单元、位置加密单元、请求假名生成单元、匿名身份生成单元和导航查询请求单元；

所述路况报告模块包括：WIFI握手挑战单元和路况报告提交单元；

所述导航服务模块包括：请求验证单元、身份验证单元、路况报告接收单元、本地路况报告数据库单元、路况报告过滤单元、本地交通拥堵数据库单元、导航查询处理单元、本地路况检索单元；

所述路况中心模块包括路况接收单元、中心交通拥堵数据库单元和中心路况检索单元；

所述参数设定单元根据所获取的安全参数生成群签名公私钥、位置加密密钥及系统公共参数；