[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

说明书

本发明公开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，该方法包括如下步骤：(1)系统初始化(2)设备注册(3)用户匿名认证(4)雾节点匿名认证(5)位置隐私加密。本发明利用可信中心TC对用户的地理位置信息进行匿名加密，让只有通过身份认证的医疗雾节点才能正确解密用户的真实地理位置信息，避免了在传输数据的过程中患者用户隐私位置信息被泄露，解决了智能医疗环境中身份安全和位置隐私泄露的问题，避免敌手模拟患者用户提供虚假的数据，以及防止敌手修改雾节点中的报告内容。

技术领域

本发明属于雾计算、隐私保护和身份认证等交叉技术领域，具体的说是一种支持位置隐私保护的双向匿名认证方法，尤其是一种在智能医疗中支持保护患者用户位置隐私的双向匿名认证方案。

背景技术

随着无线技术的不断发展，各种可穿戴设备和智能移动终端通过蓝牙、WIFI等技术组成了用户的个人身体局域网络（WBANs）。这些低功耗的医疗传感器收集患者的血压、心跳、脉搏等实时生理信息，然后通过数据接收器等移动设备将信息发送到远程医疗雾服务器。这些远程医疗雾服务器由医疗中心部署在患者用户的周围，医生可以通过医疗雾节点中的数据为用户进行远程诊断或者及时提供医疗救治。由于用户的智能移动终端和医疗雾节点中存放着用户的敏感身体信息（BI），因此隐私保护对患者来说是一个重要的问题。

ZL 201810841352 .8公开了一种远程医疗系统认证方法，该远程医疗系统虽然实现了医生和患者之间的双向认证，但是这种验证仅仅是为了实现远程医疗，无法精准定位提供医疗救治。

ZL 2018115969463公开了一种基于可信计算的匿名双向认证方法，该方法实现的通信在是在一次消息的签名认证过程中确认对方的合法性来达到保护自身隐私的目的，签名方和签名检测方作为对等的实体分别向第三方的证书发布方Issuer申请证书，此方法容易受到证书状态的影响，忽略了证书吊销状态检测机制，缺少安全性支持。

ZL 201711132811 .7公开了一种基于身份的匿名认证方法与系统，该方法仅实现了服务器对用户的认证，认证后即可建立服务器和用户之间的安全通道的，但用户无法认证服务器，位置隐私容易泄露。

ZL2009100232898公开了一种基于身份的匿名双向认证方法，该方法通过选取伪名和其他节点进行双向认证提高网络使用过程中的安全性，节点信息发送的通信方式存在不稳定、信息发送和投递存在不可靠性，存在隐私数据泄露的风险。

发明内容

为了解决现有技术中智能医疗中患者用户的位置和身份隐私保护问题，本发明提供了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，该方法能帮助用户得到安全可靠的医疗雾计算服务，有效的降低智能医疗网络中患者隐私数据泄露的风险。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是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，该方法包括如下步骤：

（1）系统初始化：本发明通过第三方可信中心TC来管理和引导整个系统的运行，首先选取随机数作为私钥，并计算公钥，之后选取三个阶数为q的乘法循环群和用以构造双线性对。同时引入JPBC函数库，调用函数来生成系统参数，之后将系统参数发送给所有经过注册的用户智能终端和雾节点设备；

（2）设备注册： 用户将自己的真实身份和地理位置的经纬坐标GC发送给可信中心TC，TC接收到后计算其私钥和公钥，之后选取随机数计算用户的匿名身份及其对应的跟踪参数，最后将追踪列表和系统参数返回给用户，雾节点将自己的真实身份发送给可信中心TC，TC接收到后在计算其私钥和公钥，之后选取随机数计算雾节点的匿名身份及其对应的跟踪参数，接着选择两个安全加密密钥用来加密和解密位置经纬坐标，最后将追踪参数列表和两个加密密钥返回给雾节点。