[发明专利]一种在智能医疗中支持位置隐私保护的双向匿名认证方法

权利要求书

1.一种在智能医疗中支持位置隐私保护的双向匿名认证方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)系统初始化：利用可信中心TC来管理和引导整个系统的运行，可信中心TC将系统参数发送给经过注册的用户智能端和雾节点设备；

(2)设备注册：用户智能端将自己的真实身份和地理位置的经纬坐标同时发送给可信中心TC，可信中心TC为用户智能端生成匿名身份和跟踪参数，而后计算用户真实身份的哈希结果，加密后返回给用户智能端；雾节点将自己的真实身份发送给可信中心TC，可信中心TC收到雾节点的注册请求后计算私钥以及对应的公钥，可信中心TC为雾节点生成匿名身份及其跟踪参数，而后计算雾节点真实身份的哈希结果，加密后返回给雾节点，雾节点还原出跟踪列表和密钥；

(3)用户匿名认证：用户智能端选取加密密钥并计算身份认证参数，得到身份证书的身份令牌，同时计算伪装身份认证参数，结合当前的时间戳计算匿名认证消息，而后通过计算匿名签名来对匿名认证消息进行签名操作，用户智能端将签名过后的匿名认证消息发送给雾节点，雾节点接收后先对签名进行验证保证匿名认证消息的完整性，之后利用身份认证中的伪装认证参数还原真实的认证参数，并计算用户的身份令牌，将用户的身份令牌和身份证书的身份令牌进行比较，如果两者相等，则雾节点认为发送匿名认证消息的用户为可信用户，否则认证失败；

(4)雾节点匿名认证：雾节点利用匿名身份及对应跟踪参数经过计算得到身份令牌，雾节点生成匿名认证消息并将匿名认证消息和当前的时间戳发送给用户智能端来验证雾节点的合法性；

(5)位置隐私加密：用户智能端向可信中心提交自己的真实地理坐标，雾节点通过匿名身份认证后，用户智能端将加密后的身份参数发送雾节点，雾节点将收到的身份参数转发给可信中心，可信中心从中还原出用户的身份，并将其对应的地理坐标加密后返给雾节点，可信中心还原出真实的地理坐标。

2.根据权利要求1所述一种在智能医疗中支持位置隐私保护的双向匿名认证方法，其特征在于：所述步骤(3)用户匿名认证具体包括如下步骤：

步骤3-1：用户U_i的智能终端首先选取四个随机数作为加密密钥，并计算身份认证参数A₁＝g₁^α-β，A₂＝g₁^γ-β-δ，A₃＝g₁^α+γ，B₁＝g₁^γ，其中γ为用户U_i的短生命周期私钥，B₁为其对应的公钥，然后对A₁，A₂，A₃，B₁进行哈希加密结算得到身份令牌同时计算伪装身份认证参数CA₁＝g₁^δ，CA₂＝g₁^α-δ，CA₃＝g₁^-β，CA₄＝g₁^-α，接着利用伪装身份认证参数计算匿名身份证书并对AIC进行哈希加密得到结果R＝H(AIC)，最后结合当前的时间戳TS，计算匿名认证消息UAM＝{AIC||R||TS}；

步骤3-2：雾节点F_i在验证完匿名认证消息UAM的完整性后，首先检查接收到的时间戳TS和当前的时间戳TS′的差值|TS-TS′|≤ΔT以防止敌手的重试攻击，其中ΔT是双方约定的时间延迟，然后雾节点F_i分别利用伪身份认证参数CA₁，CA₂，CA₃，CA₄以及公钥B₁还原出真实的认证参数，计算A′₁＝CA₁×CA₂×CA₃，A′₂＝CA₂×CA₃×CA₄×B₁，A′₃＝CA₁×CA₂×B₁，A′₁，A′₂，A′₃被计算完成后，接着计算之后比较是否等于接收到的如果相等，则雾节点F_i认为发送认证消息UAM的用户U_i为可信用户。