[发明专利]一种基于同态加密的位置服务任务分配方法

权利要求书

1.一种基于同态加密的位置服务任务分配方法，应用于云服务系统，所述云服务系统包括可信服务器、位置服务器，两个云计算方以及多个用户端，用户端分为任务提交者和工作者，其特征在于，所述基于同态加密的位置服务任务分配方法包括：

步骤1，可信服务器生成用于加密的公私钥对，将私钥分享给两个云计算方；每个云计算方获得私钥的部分；

步骤2，用户端向位置服务器进行注册，在注册完成之后将位置坐标利用公钥加密得到位置密文，并将位置密文上传至位置服务器；

其中，当用户端为任务提交者，则位置坐标为目的位置坐标，当用户端为工作者，则位置坐标为工作者的位置坐标；

步骤3，位置服务器在接收位置密文之后，利用公钥验证所述位置密文的合法性，如果合法则存储所述位置密文；

步骤4，两个云计算方联合计算合法的位置密文的比特分解密文和前缀族密文，其中发起计算的一方获得位置密文的比特分解密文和前缀族密文；

步骤5，用于汇总的第一云计算方，根据前缀族密文，确定工作者所在的工作组；

步骤6，第一云计算方，计算位于同一工作组内的工作者与该工作组对应的目的位置坐标之间的距离密文，并将距离密文反馈至第二云计算方；

步骤7，第二云计算方联合第一云计算方，计算距离密文的比特分解密文和前缀族密文；其中，第二云计算方持有距离密文的比特分解密文和前缀族密文；

步骤8，两个云计算方对距离密文的前缀族密文进行汇总解密，并结合上比特分解密文协同排序，得到距离密文的排序结果，并根据各自占有的私钥对排序结果进行解密，发还给位置服务器；

步骤9，位置服务器根据接收解密的排序结果还原排序结果，并根据排序结果询问工作者是否接收工作任务。

2.根据权利要求1所述的一种基于同态加密的位置服务任务分配方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤11，可信服务器利用BGN同态加密算法，生成加密所需公私钥对{PK,SK}；

步骤12，可信服务器将私钥SK＝p分享给两个云计算方，p为一个大素数；

步骤13，可信服务器为所有数或工作区间的前缀族生成w+1个随机数，并利用公钥对w+1个随机数进行加密，得到随机数密文；

步骤14，将随机数密文公开给位置服务器以及两个云计算方；

其中，w为用户的位置数据的最大比特长度，位置数据的横纵坐标x,y∈{0,1,...,2^w-1}；所述所有数指位置坐标以及位置坐标之间计算出的距离数据，工作区间指位置坐标的横纵坐标所形成的区间。

3.根据权利要求1所述的一种基于同态加密的位置服务任务分配方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤41，位置服务器将合法的位置密文上传到两个云计算方中的任意一个；

步骤42，接收到位置密文的云计算方，利用比特分解协议计算位置密文的比特分解密文；

步骤43，接收到位置密文的云计算方，利用比特分解协议计算前缀族密文。

4.根据权利要求1所述的一种基于同态加密的位置服务任务分配方法，其特征在于，步骤5包括：

步骤51，每个云计算方确定一个最大旅行距离MTD；

步骤52，每个云计算方根据MTD确定工作区间的前缀族密文；

步骤53，每个云计算方利用自身获知的私钥，对工作区间的前缀族密文进行部分解密，得到第一解密结果；

步骤54，每个云计算方利用自身获知的私钥，将工作者的位置密文的前缀族密文进行部分解密，得到第二解密结果；

步骤55，用于汇总的云计算方获取对方的解密结果，并汇总自身的解密结果和对方的解密结果，得到完整的第一解密结果和第二解密结果，判断完整的第一解密结果和完整的第二解密结果是否存在交集，从而确定工作者是否位于工作区间内；

步骤56，用于汇总的云计算方，将位于工作区间内的工作者划分至工作区间对应的工作组。

5.根据权利要求1所述的一种基于同态加密的位置服务任务分配方法，其特征在于，步骤6包括：

第一云计算方，根据工作组所在的区域特性，选择不同的距离计算方式去计算位于同一工作组内的工作者与该工作组对应的目的位置坐标之间的距离密文，并将距离密文反馈至第二云计算方。