[发明专利]物联网下基于多授权中心的可追踪电子拍卖方法

说明书

本发明公开了一种物联网下基于多授权中心的可追踪电子拍卖方法，克服了现有技术传统单授权中心存在的性能瓶颈导致的授权用户证书认证及密钥分发给授权中心带来较大的计算开销的问题，包括系统初始化、验证与拍卖秘钥的生成、投标、揭幕和追踪五个步骤。本发明允许任意属性授权中心执行部分密钥生成操作，中央授权中心执行最终密钥生成，而且允许中央授权中心追踪恶意属性授权中心，本发明用一个哈希函数加密竞标价，以及进行按位异或操作就可以得到最大值，这大大降低了IOT节点和传感器的开销。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其是涉及物联网下基于多授权中心的可追踪电子拍卖方法。

背景技术

物联网(Internet of things,IOT)是通过一些传感设备，如传感器、全球定位系统等，实时采集任何需要的信息，并与互联网相结合形成一张巨大的网络。它已经是新一代信息技术的重要组成部分，其前景和应用十分广泛，如智能交通、智能家居、电子拍卖等。基于物联网下的电子拍卖备受关注。其利用一些IOT节点和传感器收集竞标者(bidder)的竞拍价格进行加密，然后再传到拍卖行，从而得到最后赢家。为了保证竞拍者的数据在存储和检索过程中不被泄露，一般情况下竞拍者需要在外包数据前对数据进行加密，然而传统的加密技术隐藏了明文的所有特征，致使基于明文的传统搜索机制无法实现密文搜索。当竞拍者想要获取感兴趣的数据时，他只能从云端将密文下载到本地再进行解密，这无疑造成了带宽和计算资源的浪费且存在隐私泄露风险。基于这种情况，已经存在了关于数据密文的检索技术，但是这些技术在密文数据检索应用中存在相应的问题。

现代物联网的许多应用程序网络往往需要计算聚合统计，比如最大值，最小值的查询等。Yao等人提出了一种最大和最小查询的隐私保护协议，防止对手从传感器收集的数据中获取敏感信息。为了提高感知数据的私密性，该协议采用Prefix MembershipVerification的方式，在不泄露任何实际值的情况下，实现了最大和最小值的验证。然而由于Prefix Membership Verification是在IOT节点上执行的，因此要求部署昂贵的节点设备才可以实现。随后，Savio Sciancalepore和Roberto Di Pietro提出了一种开销低、灵活性高和适应性强的PPRQ协议，该协议可以在普通IOT节点上得出最大值和最小值。但是这协议仍处于理论阶段，还没用被实际应用。本专利的想法是将PPRQ协议同物联网的电子拍卖场景相结合从而使得PPRQ协议由理论走向具体应用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的传统单授权中心存在的性能瓶颈导致的授权用户证书认证及密钥分发给授权中心带来较大的计算开销的问题，提供物联网下基于多授权中心的可追踪电子拍卖方法，允许任意属性授权中心执行部分密钥生成操作，中央授权中心执行最终密钥生成，而且允许中央授权中心追踪恶意属性授权中心。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种物联网下基于多授权中心的可追踪电子拍卖方法，包括以下步骤：

S1、系统初始化；

S2、验证与拍卖秘钥的生成；

S3、投标；

S4、揭幕；

S5、追踪。

本发明提出了基于分层的授权中心结构，包括一个中央授权中心和多个相互独立的属性授权中心，解决了传统单授权中心存在的性能瓶颈，即授权用户证书认证及密钥分发给授权中心带来较大的计算开销，本发明不仅允许任意属性授权中心执行部分密钥生成操作，中央授权中心执行最终密钥生成，而且允许中央授权中心追踪恶意属性授权中心。