[发明专利]区块链协助下的可验证隐私保护和个性化众包任务匹配方法及系统

说明书

本发明公开一种区块链协助下的可验证隐私保护和个性化众包任务匹配方法及系统，包括系统初始化、任务发布者和任务执行者在密钥生成中心获取密钥；任务发布者向众包平台提交个性化任务需求密文，计算任务信息集合密码学累加值，将其和任务元数据上链；任务执行者向众包平台提交属性和个性化偏好密文，将偏好信息累加值与元数据上链；众包平台在密文空间匹配任务，同时计算匹配正确性证据，将其和匹配结果上链；任务发布者和任务执行者查询链上匹配和证据信息进行验证，若验证成功，任务发布者将任务密钥密文通过区块链发送给任务执行者，任务执行者两次解密后得到任务明文。本发明在提供隐私保护个性化众包任务匹配的同时，能有效验证众包平台匹配的正确性，抵制比传统半诚实攻击更强的恶意攻击。

技术领域

本发明属于众包服务安全技术，具体涉及一种区块链协助下的可验证隐私保护和个性化众包任务匹配方法及系统。

背景技术

众包是一种新型的任务执行和数据感知模式，其汇聚了群众智慧和力量共同完成机器难以完成的多样化任务需求，是实现群众灵活就业、促进共享经济社会发展的主要动力。与传统外包服务模式相比，众包任务执行方(即任务执行者)规模更广，“雇佣”成本低，灵活性强。当前众包服务模式已受到了人们的广泛关注和应用，覆盖了物流、餐饮、设计、电商等多个行业。

任务匹配是众包服务中的关键阶段，其确定和建立了任务发布者和任务执行者两者之间被服务与服务关系，任务匹配是否兼顾双方的需求和偏好，是否正确是决定众包后期任务执行者参与任务质量的主要因素。然而，众包平台作为第三方服务机构并不完全可信，其可能偷窥任务发布者和任务执行者提交的任务和偏好隐私，包括任务执行时间、地点、类型、任务执行者感兴趣的任务类型、空闲时间段等，根据这些信息，可进一步推断用户的行为习惯和家庭地址等私有信息；恶意平台可能出于商业利益无视任务要求或任务执行者偏好，任意匹配任务和任务执行者，破坏任务匹配的正确性，企图以多匹配量从中获得更多服务费。

隐私保护的众包任务匹配或分配是一个热点研究问题，现有研究中众包任务匹配的隐私需求主要取决于任务分配模型，空间众包以保护任务执行者位置和任务地点隐私为目标，现有的位置隐私保护方法包括空间隐匿、差分隐私和密码学技术。一些众包任务匹配模型基于任务执行者端关键字检索，任务发布者提取任务关键字，任务执行者根据关键字检索任务进行匹配，其采用可搜索加密技术在保护关键字隐私的前提下进行密文关键字查询。相比于基于单属性进行匹配，基于多属性匹配使得任务分配更具表达性，也能满足用户端的个性化匹配需求，现有研究将任务需求作为访问策略，采用属性加密实现多属性隐私保护匹配，保证只有满足任务属性需求的任务执行者才能解密任务。然而，传统属性加密可能会通过访问策略泄露用户隐私，且仅考虑了任务发布者单方的匹配需求。

除此之外，以上研究均假设众包平台是半诚实的，忽略了更强恶意攻击模型下的匹配正确性问题。

近年来，区块链技术的诞生和迅速发展也为众包注入了新的生机，区块链的去中心化、不可篡改等优点为构建去中心化众包应用、应对恶意行为提供了新的契机。研究者提出了基于区块链的去中心化众包框架和隐私保护任务分配方案，其基本思想是用智能合约代替传统众包平台，为众包提供主要服务功能。区块链结合可搜索加密、属性加密是现有基于区块链实现安全任务分配的主要技术路线，由于区块链智能合约提供可信计算的特点，其保证了服务结果的正确可验证性，但同时也存在一些问题：比如公开号为CN110620772A的专利申请，公开一种基于区块链的空间众包多级位置隐私保护方法，未考虑任务发布者的任务隐私，仅基于位置信息分配任务，无法满足双方个性化的匹配需求；比如公开号为CN113761555A的专利申请，公开一种基于智能合约的安全可靠的车联网空间众包任务匹配方法，忽略对任务执行者的信誉信息隐私保护，匹配模型也仅考虑位置和信誉信息，也不支持个性化匹配；比如公开号为CN113609224A的专利申请，公开一种基于区块链实现隐私保护的众包运行方法及系统，其任务分配过程仅考了任务执行者的信誉信息，且该信息和任务发布者的任务内容均是公开的，通过公钥加密仅实现了后期任务方案的隐私保护。综上现有相关技术普遍链上存储和计算开销大，尤其是当用户匹配需求较复杂时，完全依赖区块链进行众包任务分配，不支持个性化匹配。