[发明专利]一种基于区块链的安全位置验证方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的安全位置验证方法，引入了鼓励机制，激励移动用户充当请求物理上接近的LP的用户(证明者)的证人，证明者(Prover)开始对验证程序进行身份验证，成功验证的验证程序，就会基于所提议的区块链框架创建一个事务，保存证明者(Prover)的LP数据，随后被广播到Internet上的对等网络上，等待验证者(Verifier)的进一步验证。最后，经过验证的事务被存储在一个有时间戳的公共分类账中，可供LBSP访问。该设计的体系结构具有抗合谋性，保护了用户的位置隐私等；本发明可以保护基于位置的应用程序免受虚假的位置的提交行为困扰，因此优于目前存在的LP方案。

技术领域

本发明涉及去中心化的分布式技术领域，更为具体地，涉及一种基于区块链的安全位置验证方法。

背景技术

近年来，随着智能手机技术和定位系统的发展，基于位置的应用程序和服务应运而生，例如活动跟踪应用程序，基于位置的服务(LBS)，数据库驱动的认知无线电网络(CRN)，和基于位置的访问控制系统。在这些服务中，移动用户的实时位置数据被基于位置的服务提供商(LBSP)用于向用户提供所请求的信息或访问资源或服务。然而，这些服务和应用程序很容易受到位置欺骗的攻击，一些不诚实的用户可能会因为一些外在的诱惑而谎报并提交他虚假的位置信息。此外，在数据库驱动的CRN中，恶意用户可以向数据库提交虚假位置，以访问其位置不可用的通道。

为了防止在这些应用程序中提交虚假的位置提交，位置证明的共识机制引起了业界的关注，但安全有效的位置证明在这些基于位置的访问控制应用程序中的实现一直没有相对完备的解决方案。近年来，学术界针对此问题提出了多种不同的位置证明机制。在这些方案中，通过检查用户在特定位置的物理存在，并发出位置证明(LP)，LPs是一批可证明其接收者位于某个地理位置的元数据，利用收到的LPs，用户将可以向基于位置的服务提供商(LBSP)提交位置声明。

然而，当前提出的LP方案面临许多不同的安全和隐私挑战，包括证明者-证明者(Prover-Prover)串谋，距离欺诈，证明者-证人(Prover-Witness)串谋以及位置隐私威胁等。证明者-证明者串谋中(也被称为恐怖主义欺诈)，指一个较遥远的恶意证明者与一个位于诚实证人附近的证明人者串谋。距离欺诈，即指恶意证明者试图说服诚实的证人，令他们的物理距离小于实际距离。证明者-证人串谋：在这个串谋的场景中，一个不诚实的证人与一个遥远的恶意证明者串谋，并为他发出一个假LP。位置隐私威胁的存在，是由于用户的时空数据是公开显示的，因此这种方法违背了用户的位置隐私。据我们所知，到目前为止，所有拟议的有限合伙人计划都至少受到这些威胁和挑战中的一种。

而在当下，区块链系统是一种不需要中央存储系统就可以使用分布式方法进行数字化实现的防篡改和明显篡改的分类账。分布式分类账由用户以密码方式签署的事务组成。用户生成他们的事务并在网络中传播它们，验证者(Verifier)可以读取它们进行验证。一旦一个事务被验证，它就会被添加到一个新的区块中。区块链的工作机制意味着隐瞒和欺诈行为在区块链系统中无所遁形，因此适用于解决位置证明方案中存在的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于区块链的安全位置验证方法，可以保护基于位置的应用程序免受虚假的位置的提交行为困扰，因此优于目前存在的LP方案。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于区块链的安全位置验证方法，包括：

S1，LP的请求与提交；

S2，事务的生成与提交；

S3，事务的验证。

进一步的，在步骤S1中，包括如下步骤：