[发明专利]一种用零知识证明的区块链群智感知系统隐私安全保护方法

权利要求书

1.一种用零知识证明的区块链群智感知系统隐私安全保护方法，其特征在于：包括定义1、定义2、定义3、定义4；

定义1：可信第三方管理中心：可信第三方管理中心为群智感知系统中可信的实体，对应实际生活中的政府交管部门或其他可信机构，负责区块链的初始化、用户注册以及监管群智感知系统中是否存在恶意行为并进行追踪与溯源；

定义2：系统用户类型包括数据请求者和数据提供者；数据提供者是具备感知、通信、与计算能力的用户，数据请求者是由于自身能力不足的原因无法满足自身数据需求的用户，通过将感知任务发布到区块链中来招募具有感知能力的用户代替数据请求者执行数据感知；数据提供者通过选择感知任务，在获得感知任务执行权后进行数据感知，在感知任务执行结束后获得相应的任务执行奖励；

定义3：任务展示平台：任务展示平台为区块链群智感知系统中的任务展示中心，向使用任务展示平台的用户仅提供展示服务，通过挖掘区块链中的任务智能合约相应的需求与运行状态，并将任务信息进行展示以供数据提供者进行选择；值得注意的是，任务展示平台只提供任务展示的功能，并不作为数据与任务的中转中心，用户的系统参与仍是通过与区块链的交互实现的；

定义4：零知识证明：零知识证明被用于在不揭露知识的具体内容的情况下令除知识交易双方之外的用户相信知识的正确性；所使用的零知识证明方法为零知识简洁的知识论证，所述零知识证明方法不需要证明知识的用户与验证知识的用户的直接交互，证明知识的用户即为证明者，验证知识的用户即为验证者；仅通过二进制电路生成的零知识证明即可令验证者相信知识的正确性和所有权；

还包括如下步骤：

步骤1：群智感知系统初始化与账户创建：可信第三方管理中心生成一系列用户的安全参数，并利用这些安全参数初始化区块链的创世区块；创世区块为区块链的第一个区块，用以存储一些关键信息；值得注意的是，群智感知系统初始化只执行一次后不再重复执行；群智感知系统中的用户，即数据请求者、数据提供者在参与区块链中获取创世区块中的参数并初始化用户自身的账户信息；

步骤2：群智感知任务发布：数据请求者在区块链中发布一个任务智能合约用以确保任务的安全可靠运行，所述任务智能合约规定了一系列任务执行者参与任务需要满足的条件，只有满足条件的任务执行者才能获得任务的参与权利；此外数据请求者向任务智能合约中支付定金用以防止数据请求者恶意扣留任务执行奖励；

步骤3：感知任务参与、执行与数据提交：数据提供者依据任务展示平台中的任务类型和需求，在区块链中选取合适的任务，通过向任务智能合约中传递一系列的参数进行参与；

步骤4：奖励与信誉发放：数据请求者向提交感知数据的用户发放奖励，通过判断感知数据质量状况对数据质量进行评价作为对数据提供者是否进行恶意操作的评判；数据请求者将奖励与信誉发放凭证传入到任务智能合约中，则智能合约运行结束，标志着任务双方的交互结束。

2.根据权利要求1所述的一种用零知识证明的区块链群智感知系统隐私安全保护方法，其特征在于：所述步骤1中用户向可信第三方管理中心进行注册，经过注册的用户利用可信第三方管理中心生成的数字证书进行匿名安全操作，确保用户安全地系统参与。

3.根据权利要求1所述的一种用零知识证明的区块链群智感知系统隐私安全保护方法，其特征在于：所述步骤3中：在群智感知系统交互过程中，数据提供者与任务智能合约间的调用的中转即为中转智能合约，数据提供者并非直接调用任务智能合约，而是首先通过调用中转智能合约，进而由中转智能合约作进一步调用任务智能合约，防止用户区块链的点对点操作暴露用户的系统参与历史；此外，数据提供者同样需要支付定金作为任务参与的凭证，一旦数据提供者进行恶意违规任务执行则该定金将被扣除作为惩罚；由于区块链的明文交易实现验证的特性，使得用户的交易是被强计算能力的攻击者所追踪的，因此群智感知系统使用基于零知识证明的交易方案确保交易的内容不会泄露交易双方的任何隐私信息。