[发明专利]一种基于格的位置隐私保护方法

摘要

本发明公开了一种基于格的位置隐私保护方法，包括如下步骤：（1）预处理阶段，所述LS端根据POI数据库构建索引结构；（2）所述User端利用OT Extension协议访问网格P；（3）所述User端利用OT Extension协议访问网格Q。通过上述方式，本发明基于格的位置隐私保护方法安全高效，能够保证在百万数据点上用户查询的秒级反馈。基于位置服务的广泛应用，使得本发明基于格的位置隐私保护方法具有广泛的市场前景，同时，本发明基于格的位置隐私保护方法对位置隐私保护的进一步推广和研究有着重要意义。

主权项

1.一种基于格的位置隐私保护方法，其特征在于，步骤包括：（1）将位置服务提供商端设置为LS、将查询用户端设置为User，POI为信息点信息；位置服务提供商端包括POI数据库，且位置服务提供商端基于POI数据库向查询用户端提供位置信息服务；所述POI数据库包含ρ条POI记录，ρ为自然数，其中每条POI记录包括该POI对应的经纬度信息和位置描述信息；查询用户端通过定位设备获取自身位置信息；（2）预处理阶段：所述位置服务提供商端根据POI数据库构建四叉树索引结构；所述位置服务提供商端根据四叉树索引对整个POI数据库区域划分构建网格索引Q；设置四叉树的每个叶子节点包含小于或等于d（d为自然数）个POI，则网格索引Q中的每个单元格Qj包含d个POI，对于不足d个点的单元格，使用无效值将其填充完整；同时，所述位置服务提供商端构建网格索引P，所述位置服务提供商端将整个POI数据库区域划分为m*m个单元格，其中m=2h‑1，h为四叉树的深度，网格索引P中的每个单元格Pi都对应网格索引Q中的某一单元格Qj，Pi中存储了与Pi相对应的Qj的单元格标号j；位置服务提供商端使用安全散列算法将网格索引P和Q进行加密后得到加密后的网格索引E(P)和E(Q)；位置服务提供商端接收查询用户端根据自身位置信息发送的查询请求，并将四叉树深度h以及加密后的网格索引E(P)和E(Q)发送给查询用户端；（3）查询处理阶段：所述查询用户端利用OT Extension协议访问网格索引P：由于四叉树深度h是公开的，所述查询用户端可以确定网格索引P的划分，并确定查询用户端所在单元格的位置i，利用OT Extension协议操作后，查询用户端得到单元格Pi的密钥PKi，密钥PKi即为单元格E(Pi)的解密密钥；查询用户端利用密钥PKi解密E(Pi)，得到的解密后的值为查询用户端在网格索引Q中单元格位置j；（4）所述查询用户端利用OT Extension协议访问网格索引Q：因为查询用户端确定了其在网格索引Q中的单元格位置j，所以通过OT Extension协议操作后，查询用户端即可以得到单元格Qj的密钥QKj，密钥QKj可以解密单元格E(Qj)；查询用户端利用密钥QKj解密E(Qj)，得到存储在单元格Qj中的明文信息，通过移位操作还原出单元格Qj中的POI，单元格Qj中的POI为查询用户端的查询结果。