[发明专利]一种保护隐私的异质频谱分配方法

说明书

本发明公开了一种保护隐私的异质频谱分配方法，包括：初始化步骤；提交报价步骤；安全分组步骤：拍卖者计算干扰图，置换干扰图，双重加密报价信息，发送给拍卖代理；拍卖代理执行分组算法，针对每组成员，对置换后的买家身份进行加密，随机化所有双重加密报价信息，把对分组进行的安全操作结果发送拍卖者；拍卖者解密随机化的双重加密报价信息的外层加密；胜者选定步骤：拍卖代理生成拍卖算法对应的加密电路，该电路实现小组定价和胜者选定功能，将其发送给拍卖者；拍卖者接收加密电路，同拍卖代理秘密共享买家报价信息和买家身份，计算加密电路；以及最终定价步骤，本发明在拍卖过程中不泄露除拍卖结果外有关报价的任何信息给任意参与方。

技术领域

本发明涉及网络与信息安全技术领域，具体涉及一种基于加密电路和同态加密技术的保护隐私的异质频谱分配方法。

背景技术

无线频谱是一种有限的资源。随着各种无线通信技术的广泛应用，人们对频谱资源的需求日益增长，频谱资源的稀缺问题越来越突出。动态频谱拍卖借助适当的拍卖机制，把原始用户的空闲频段重新分配给新用户使用，提高了频谱资源的利用效率，进而缓解频谱稀缺问题，逐渐成为一种有效的频谱分配方式。

当前，多数动态频谱拍卖机制考虑同质频谱拍卖问题，即买家对所有频段出同样价格或者针对所有的频段买家所构成相同的干扰图，这就造成了潜在的频谱效用低，买家满意度不高等弊端。

为了解决上述问题，文献[TAMES:A Truthful Auction Mechanism forHeterogeneous Spectrum Allocation，2013]提出一种用于异质频谱分配的真实拍卖机制，其较好的解决了异质频谱分配问题，详细方案如下：

针对客户端主机(请求频谱资源的买家)、一台计算服务器(提供频谱资源并执行拍卖机制的拍卖者)、一台协助服务器(实现非盈利协助的第三方平台--拍卖代理)，初始化买家及频谱的相关信息；在所有设备所构成的网络环境中，针对每一个频段，构造对应的干扰图，查找每个图中的最大互不冲突买家组，匹配对应的频段；每个互不冲突买家组的报价方式是：买家组的报价等于组中最低报价与组成员数减一所得值相乘；如果组报价大于对应频段保留价，那么该买家组就赢得频段使用权；除了组中报价最小的一个买家外，其余买家均为获胜者，每个获胜者支付价是小组的最小报价。

上述方案的模拟结果证实，相比较于同质报价和工质干扰图，TAMES得到了更高的买家满意度和频谱效用。

在实施本发明的过程中，本发明人发现：现有的异质频谱拍卖机制(如TAMES)并没有考虑拍卖过程中的买家隐私保护问题。在TAMES拍卖过程中，拍卖者获取了所有买家的真实估价，不诚实的拍卖者很容易通过修改拍卖结果(比如提高获胜者支付价)来获得额外的利益。而买家通过某种方式(比如线路窃听)知晓了其他买家的真实估价，那么在下次相同的拍卖中，很可能会操纵自己的报价，以提高自己的效用，进而破坏拍卖的诚实性。

在异质频谱分配过程中买家报价是买家的重要隐私，有必要在技术上实现其隐私保护，以避免其影响异质频谱分配的合理公平运转。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护隐私的异质频谱分配方法，解决现有异质频谱拍卖中买家报价隐私保护的问题。