[发明专利]一种基于区块链的边缘轨迹保护方法

权利要求书

1.一种基于区块链的边缘轨迹保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：生成高置信区块，包括以下步骤：

步骤1.1：提取细粒度敏感属性；

细粒度敏感属性是指对轨迹分类具有更强辨识力的特征，包括时间信息、所在位置、瞬时移动特征、行为特征、轨迹特征；

设该数据有n个属性，形成属性集合X＝{x₁,x₂,…，x_i，…,x_n}；

设用户对敏感属性x_i的预期值为p_i，则所有属性的预期值集合为P＝{p₁，p₂，…，p_i，…，p_n}；每个属性的熵表示为E_i，计算方法如下：

每个属性的权重W_i计算方法如下：

然后，将属性按权重从大到小排序，选取前d个属性作为特征，按特征维数先后次序提取其细粒度敏感属性；

步骤1.2：基于一个整数多项式环，构造双重加密算法；

其中，第一次加密利用随机整数得到公钥，并随机选取一个整数集合输出其密文；重加密时取任意素数得到新公钥，利用第一次加密得到的密文和新公钥，得到新密文；

步骤1.3：搭建Merkle树，生成区块；

首先，对数据中的所有敏感属性的权值求和，得到该数据的敏感度；

然后，将m个数据进行哈希运算，并将结果存储在叶子节点中；选取敏感度最大的两个叶子节点再进行哈希运算，生成中间节点；不断重复该过程，得到Merkle树；

步骤2：构建区块链，包括以下步骤：

步骤2.1：筛选授权节点；

当区块链中部分块的内容出现错误、损坏需要修改时，由授权节点表决是否同意修改；其中，授权节点从可信度排名前1/3的节点集合中选取授权节点总数的3/4，从可信度排名后2/3的节点集合中选取授权节点总数的1/4；

步骤2.2：基于环序列，计算Chameleon哈希函数：

首先，对原始数据m和任意随机数r，授权节点进行环序列计算，得出密钥；

然后，计算新的随机数r’，使原始数据m与加密数据m’的哈希值相等；

步骤2.3：基于神经网络，验证区块：

当区块链中的区块需要修改时，提取已知合法块i的身份信息和未知块j的身份信息；

比较i和j的区块标识号ID是否一致，若不一致，则认为块j不是克隆块；否则，使用神经网络训练数据集生成一个满足识别率的模型，若神经网络模型的输出result＝1，则块j是合法块，否则j是非法块；之后，用合法块j替代原损坏区块，从而保证区块链的完整性；

步骤3：基于智能合约进行边缘轨迹保护，包括以下步骤：

步骤3.1：提取群体特征，生成匿名区域；

首先，定义时刻t的用户位置，结合时间维度信息计算轨迹变化量，将结果进行聚类处理；

然后，提取动态特征，形成空间序列；

最后，按空间序列划分位置，形成匿名区域；

步骤3.2：轨迹熵抑制；

用户的轨迹熵H_k的计算方法如下：

其中，P_i为用户轨迹出现的概率；轨迹熵衡量轨迹的混乱程度，轨迹熵越低表明轨迹越有序；

恶意节点攻击轨迹的代价函数如下：

其中，ω是代价参数，e_i表示区域和用户之间的关联性；

步骤3.3：设置智能合约，具体如下：

首先，发送方利用加密函数将原始数据加密后得到加密数据，并将其存储到区块链上，部署智能合约，通过匿名区域协作，制定共享协议；

然后，用户根据共享协议发送需求信息，将需求广播到节点网络中；智能合约更新交易后的反馈信息，并进行匹配；

接收方接受到信息后，利用解密函数进行解密；利用智能合约管理节点，通过可信节点保护处理结果，确保每条记录可追踪；如果用户违反共享协议，用户将被限制获取剩余信息。