[发明专利]一种外包空间数据库中反最远邻居验证方法

说明书

本发明公开一种适用于外包空间数据库中反最远邻居验证方法，基于位置服务和时空数据管理领域，保证客户端接受反最远邻居结果集的正确性，整体处理分为第三方服务器处理和客户端验证两个部分。基于MR‑Tree索引结构，提出缩减验证对象的优化算法来降低通信和客户端验证等代价。服务器响应请求的步骤：判断请求是否有效；针对有效查询利用半平面修剪技术生成Influenced Zone；采用范围查询验证思想，形成结果集和其VO；发送结果集、VO和Influenced Zone给客户端。客户端验证步骤：利用VO判断数据是否可靠；通过Influenced Zone筛选数据后与结果集比较；若一致，则验证成功，客户端接受该结果集。本发明的算法应用于海量数据中基于位置服务的RkFN查询验证，效率较高，应用范围广泛。

技术领域

本发明属于时空数据管理和基于位置服务的结合领域，是一种适合在外包空间数据库中客户端基于位置服务进行查询与验证的算法。

背景技术

现如今，人类对于基于位置服务(LBS)的需求越来越强烈，如地图导航，寻找离自己最近的k个咖啡店等(即：最近邻查询kNN)；司机发出一条寻找最近的k个加油站的请求，而加油站利用监测系统，反向筛选出k个最近邻的司机，若该司机能成为k个之一，该加油站将提前准备为其提供更优质服务(即：反最近邻查询RkNN)；在军事演习或者实战中，军事部署往往会忽略最远的敌人最易攻击的特点，由于距离远，士兵警戒防线低，红方和蓝方总指挥根据敌我双方的整体位置进行调兵遣将，假设红方选派一名士兵攻击蓝方最远的k个敌人，那么该红方士兵需要成为蓝方攻击的最远k个目标之一才能进行有效伏击(即：该红方士兵是蓝方的RkFN)，反之，则按兵不动，听从指示，利用这种RkFN策略在一定程度上能起到出奇制胜的作战效果。其中RkFN查询验证不仅在军事演习或者实战中，在大型场景游戏等方面也有重要应用。这在劳民伤财的任务中，能起到预防和保护作用，倘若在军事战争中，因为错误信息，指挥长发出了错误的决断，而导致战争的失败，这是一笔惨痛的代价；倘若在大型场景游戏中，战友获取错误信息，导致对决的惨败，将要承担被队友指责或者损失金钱等后果，所以这种安全且正确的验证机制在一些应用环境中是不可缺少的。因为人们的需求不同，所以有不同的查询请求(kNN、RkNN、skyline、RFN、RkFN等)，验证机制保障了用户获取正确结果的权益，让用户有最终的决定权。其中，范围查询验证技术和kNN查询验证技术相对成熟，RkNN查询验证、skyline查询验证技术也相继提出，但是RkFN查询验证技术至今空白，本发明的目的就是弥补在外包空间数据库中基于位置服务的RkFN查询验证的空缺，并提出了一种可行的验证方法，使得用户能快速地获取到正确结果，为此，我们需要考虑到下面三大问题：

第一，如何选取适合RkFN查询请求的索引结构

众所周知，随着信息时代的快速发展，数据量爆发式地增长，利用传统的处理方式来检索出有价值的信息，是耗时且成本高昂的，因此，我们针对RkFN查询请求方式，应采用哪种索引结构来加快请求的处理，是我们首要考虑的问题。

第二，针对RkFN查询请求，客户端采用何种验证方法来避免用户获取错误结果

用户获取错误信息的来源主要有传输过程中数据丢失、黑客攻击服务器并篡改其数据等，用户被动的接受信息，可能致使用户在错误信息的引导下偏离目标，或者提供的并非最佳抵达目的地的方案，针对这种情况，客户端应如何设计验证方法来达到验证结果的目的，这是我们需要考虑的必要问题。

第三，如何减少传输代价、客户端验证和计算等代价来降低成本花销