一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113868695A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202110959901.3G06Q40/04(2012.01)(22)申请日2021.08.20(71)申请人河南大学地址475001河南省开封市顺河区明伦街85号(72)发明人左方李雅洁王光辉阳昊辰何欣于俊洋(74)专利代理机构郑州大通专利商标代理有限公司41111代理人张立强(51)Int.Cl.G06F21/62(2013.01)G06F21/64(2013.01)G06F16/2455(2019.01)G06Q20/38(2012.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法(57)摘要本发明公开一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法，包括：对感知节点进行分组，组内节点维护一个私有区块链，在组内进行基于加噪机制的隐私保护数据聚合，直至数据交易发布到私有区块链上；聚合节点获取组内数据聚合结果，并且对聚合结果进行添加零和噪声处理，等待目标节点进行二次隐私保护数据聚合，聚合节点之间不维护区块链；目标节点对聚合节点的聚合数据进行基于加噪机制的二次隐私保护数据聚合，从而获取感知数据最终聚合结果。本发明不仅能够保证数据聚合过程的可追溯性，实现数据聚合过程中的隐私性与数据聚合结果的正确性，而且能够提高隐私保护执行效率。CN113868695ACN113868695A权利要求书1/1页1.一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法，其特征在于，群智感知网络的目标节点为N0，有m个感知节点N1,N2,…,Nm，每个节点Ni将自己感知的数据作为私有数据di，其中i＝1,2,…,m，感知节点分为n组，每组拥有一个聚合节点负责收集组内感知数据的中间聚合结果，目标节点负责收集中间聚合结果，计算最终感知数据聚合结果；该方法包括：步骤A：对感知节点进行分组，组内节点维护一个私有区块链，在组内进行基于加噪机制的隐私保护数据聚合，直至数据交易发布到私有区块链上，从而确保数据交易可以追溯；步骤B：聚合节点获取组内数据聚合结果，并且对聚合结果进行添加零和噪声处理，等待目标节点进行二次隐私保护数据聚合，聚合节点之间不维护区块链，从而确保聚合结果只有目标节点自己知道；步骤C：目标节点对聚合节点的聚合数据进行基于加噪机制的二次隐私保护数据聚合，从而获取感知数据最终聚合结果。2.根据权利要求1所述的一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法，其特征在于，所述步骤A包括：将参与聚合计算的m个感知节点N1,N2,…,Nm平均分为n组，每组有k个节点{N(j‑1)k+1,N(j‑1)k+2,…,Njk}，其中k≥3；从每个分组Gj中选取一个节点作为该组的聚合节点N'j，其中第j组Gj中的节点用Njn表示，其中n＝1,2,…,k，k个节点协作产生各自的零和噪声αjn，其中每组对应维护一个私有区块链BCj，节点Njn将自己的私有数据djn进行加噪处理d'jn＝djn+αjn，并将自身标识信息和隐藏后的加噪数据d'jn上链。3.根据权利要求2所述的一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法，其特征在于，所述步骤B包括：聚合节点N'j根据所在链BCj上的加噪数据d'jn对该链上的节点进行求和计算n个聚合节点N'j协作产生各自的零和噪声βj，其中N'j将自己得到的中间聚合结果进行加噪处理Sum'j＝Sumj+βj。4.根据权利要求3所述的一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法，其特征在于，所述步骤C包括：目标节点N0分别与n个聚合节点N'j通信，获取加噪数据Sum'j，并进行全局聚合计算2CN113868695A说明书1/5页一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法技术领域[0001]本发明属于群智感知网络应用中的隐私保护技术领域，尤其涉及一种群智感知数据聚合中基于区块链的可信隐私保护方法。背景技术[0002]群智感知是基于众包和智能设备感知能力的数据获取范式。通过便携式移动设备形成交互式和参与式的智能感知网络，将感知任务外包给网络中群体来协同完成，从而实现数据收集和信息共享目的。数据聚合通过对本地感知数据处理，消除冗余信息，提取有价值的信息，是群智感知网络中实现数据收集和信息共享的重要前提与必要支撑。[0003]群智感知数据聚合过程中面临着隐私泄露风险。群智感知网络中移动设备感知的数据往往是用户敏感数据(用电数据、位置数据等)，攻击者可能利用用户敏感数据推测用户生活习惯和行为规律，进而开展恶意攻击，因此保障数据聚合过程中的用户数据隐私是推动群智感知网络应用的关键。但是，现有隐私保护数据聚合方案均面临着数据聚合过程