[发明专利]一种隐私保护的传染病密切接触者追踪方法及系统

说明书

本发明提供一种隐私保护的传染病密切接触者追踪方法及系统，进行初始化阶段，包括管理端分配给每个参与者应的唯一识别码，以及生成私钥与公钥；感知阶段，包括参与者与相互发送接收数据，生成基于时间段的加密信息集合，并分别保存在个人信息的集合中；报告阶段，包括参与者确定感染时间并上传对应的集合给管理端；追踪阶段，包括管理端接收参与者发送的评估请求后，发送指定时间段下所有感染者加密信息的集合X给参与者，参与者根据集合X与自身的加密信息逐个进行计算，将所有运算结果的集合Y发送给管理端，管理端解密集合Y得出接触信息。本发明方案可以提高追踪传染病感染者密切接触者的效率，并且安全性高，计算复杂性低，具有很高实用性。

技术领域

本发明属于计算机网络通信中数据安全和隐私保护领域，具体涉及一种在不泄露感染者与其潜在的接触者隐私信息的前提下，结合使用一种变体ElGamal加密算法的隐私保护的传染病感染者密切接触者追踪方案。

背景技术

随着2020年的新型冠状病毒引发的肺炎疫情的爆发，导致了全球性的健康危机和经济灾难。这种高度传染性的疾病通常通过人与人之间的直接或间接的接触传播。由此，追踪并隔离感染者的密切接触人群成了地方卫生部门的重要任务。与此同时，个人的隐私信息和保密数据的泄露事件也在频繁发生，制约着传染病感染者密切接触人群追踪工作的进行和普及。

因此，传染病感染者接触人群的隐私保护问题成为人们关注的焦点。在追踪传染病感染者的接触人群的过程中，由于加密算法可以提供可靠的机密性、身份验证、数据完整性和不可否认性，它们在解决数据传输过程中的安全性问题上有着至关重要的作用。所以使用加密算法追踪普通人群与传染病感染者的接触信息是现阶段热门的技术手段。该技术保证了管理端除了得到普通参与者与感染者的基本信息以外，不会得到更多的参与者隐私数据。而如何支持更加高效的进行甄别筛选传染病感染者的接触者，是在传染病感染者密切接触者的追踪方案中，需要进一步发展的关键技术要素。因此设计出一种安全性高、计算复杂性低的隐私保护的传染病感染者密切接触者追踪方案具有很大的理论与现实意义。

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，提出了一种隐私保护的传染病密切接触者追踪方案。

本发明的方法所采用的技术方案是一种隐私保护的传染病密切接触者追踪方法，包括以下步骤，

步骤1，初始化阶段，包括管理端HA分配给每个参与者User₁,…,User_N对应的唯一识别码id₁,…,id_N，以及生成私钥sk与公钥pk；

步骤2，感知阶段，包括参与者User_i与User_j相互发送接收数据；生成基于时间段t_x的加密信息集合与并分别保存在个人信息的集合U_i与U_j中；

步骤3，报告阶段，包括参与者User_j确定感染时间t_x并上传对应的集合给管理端HA；

步骤4，追踪阶段，包括管理端HA接收参与者User_i发送的评估请求后，发送指定时间段下所有感染者加密信息的集合X给参与者User_i；参与者User_i根据集合X与自身的加密信息逐个进行计算得出结果；将所有运算结果的集合Y发送给管理端HA；管理端HA解密集合Y得出接触信息。

而且，步骤1的实现包括以下子步骤，

步骤1.1，管理端HA分配给每个参与者管理端HA对应的唯一识别码id₁,…,id_N；

步骤1.2，管理端HA随机选取大素数p，在有限域中计算并得到生成元g；