[发明专利]一种基于格的位置隐私保护方法

权利要求书

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Q_j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=2^h-1，h为四叉树的深度，网格索引P中的每个单元格P_i都对应网格索引Q中的某一单元格Q_j，P_i中存储了与P_i相对应的Q_j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P_i的密钥PK_i，密钥PK_i即为单元格E(P_i)的解密密钥；

查询用户端利用密钥PK_i解密E(P_i)，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Q_j的密钥QK_j，密钥QK_j可以解密单元格E(Q_j)；

查询用户端利用密钥QK_j解密E(Q_j)，得到存储在单元格Q_j中的明文信息，通过移位操作还原出单元格Q_j中的POI，单元格Q_j中的POI为查询用户端的查询结果。

2.根据权利要求1所述的基于格的位置隐私保护方法，其特征在于，在预处理阶段，对于同一个POI数据库，仅执行一次预处理过程。

3.根据权利要求1所述的基于格的位置隐私保护方法，其特征在于，当所述OTExtension协议安全时，在查询处理阶段，查询用户端每次仅能得到一个解密密钥，且位置服务提供商端无法得知任何查询用户端位置相关信息。