[发明专利]基于近邻查询的位置隐私保护方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种基于近邻查询的位置隐私保护方法，其特征在于，包括LBS客户端执行的如下步骤：

生成近邻查询请求，所述近邻查询请求包括目标位置、兴趣点类型、近邻数目和私有密钥；

基于所述目标位置和所述兴趣点类型，查询预先基于四叉树和Z-order曲线创建的与所述兴趣点类型相对应的Z-order树，获取对应的目标节点和目标子树；

遍历所述目标子树中的叶子节点，获取所述叶子节点对应的节点截断坐标，所述节点截断坐标包括目标节点截断坐标和相邻节点截断坐标；

基于所述私有密钥，采用改进的隐私同态加密算法对所述目标节点截断坐标和所述相邻节点截断坐标进行加密计算，获取目标节点加密数据和相邻节点加密数据；

将所述目标节点加密数据和所述相邻节点加密数据发送给LBS服务器，并接收所述LBS服务器返回的对所述目标节点加密数据和所述相邻节点加密数据进行密文上的同态加法与乘法计算所获得的秘密距离数据；

基于所述私有密钥，采用改进的隐私同态解密算法对所述秘密距离数据进行解密，分别获取目标节点与相邻节点之间的距离；

基于所述目标节点与相邻节点之间的距离进行排序，获取与所述近邻数目相对应的近邻兴趣点；

其中，所述采用改进的隐私同态加密算法包括：

随机将明文a∈Z_m'分割成t部分，a₁,...,a_t，使a_j∈Z_m，分割后，明文a变成以下形式：

E_k(a)＝(a₁r mod m,a₂r² mod m,...,a_tr^t mod m)

其中，Z_m'为0至m'-1共m'个整数构成的整数集合，a为整数集合Z_m'中的一个数值，是一个明文，Z_m为0至m-1共m个整数构成的整数集合，(t,m)为公有密钥，t为大于2的正整数，m为合数，(r,m')为私有密钥，m'为m的一个因数，r为整数集合Z_m中的一个数值，存在对应的r^-1使r^-1×r≡1modm；

其中，所述采用改进的隐私同态解密算法包括：

采用r计算出r^-1，将密文(e₁,e₂,...,e_t)按如下公式计算，以获取明文a

其中，(t,m)为公有密钥，t为大于2的正整数，m为合数，(r,m')为私有密钥，m'为m的一个因数，r为整数集合Z_m中的一个数值，存在对应的r^-1使r^-1×r≡1modm，Z_m为0至m-1共m个整数构成的整数集合，e为密文的秘密距离数据，a为明文，具体为目标节点与相邻节点之间的距离。

2.如权利要求1所述的基于近邻查询的位置隐私保护方法，其特征在于，所述基于所述目标位置和所述兴趣点类型，查询预先基于四叉树和Z-order曲线创建的与所述兴趣点类型相对应的Z-order树，获取对应的目标节点和目标子树，包括：

基于所述目标位置和所述兴趣点类型，查询预先基于四叉树和Z-order曲线创建的与所述兴趣点类型相对应的Z-order树，获取所述目标位置在所述Z-order树中的目标节点；

依次将所述目标节点的上级节点对应的数量域的原始兴趣点数量确定为目标数量，若所述目标数量大于近邻数目，则获取所述上级节点的父亲节点为根节点的目标子树。