[发明专利]一种基于区块链的边缘轨迹保护方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的边缘轨迹保护方法，属于区块链隐私保护技术领域。本方法在区块生成时不仅考虑了用户信息保护和身份认证，还考虑了筛选机制以保证大多数授权节点的完整性。同时，本发明提出了使用轨迹熵抑制方法，并将其与损失函数评估序列相结合，通过部署智能合约实现区域间的协作。本方法有效提高了用户轨迹隐私信息的安全性，达到了保护边缘轨迹的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于区块链的边缘轨迹保护方法，属于区块链隐私保护技术领域。

背景技术

边缘设备(Edge Device)，是向企业或服务提供商核心网络提供入口点的设备。例如路由器、路由交换机、集成接入设备(IAD)、多路复用器，以及各种城域网(MAN)和广域网(WAN)接入设备。随着物联网(IoT)和云计算的出现，边缘设备比以往任何时候都更加重要。

边缘设备有多种用途，但其核心是充当入口点或出口点，并控制两个网络之间边界或周边的数据流。对于使用不同协议的网络，除了连接之外，边缘设备还提供流量转换。边缘设备具有使计算更加灵活可控的优势，成为许多企业广泛使用的技术。这些边缘设备可以相互交换信息。

目前，大多数交易平台是集中式的，其数据处理和调度控制依赖于可信第三方，容易出现单点故障。而区块链具有防篡改、可追溯、分布式的特性，是构建安全可信的交易平台最有前途的技术之一。

区块在生成过程中，利用空闲的边缘计算资源可以有效提高区块链的实现效率。许多最新研究已经开始探索区块链和边缘轨迹的融合方式，但目前很少有可落地的解决方案。此外，现有的轨迹保护方法并没有很好地考虑群体特征提取对聚类的影响，忽略了匿名区域间协作机制设计问题。

对于基于数据驱动的应用，加密数据才是安全的存储状态。在加密域中，吹敏感数据可以有效防止隐私泄露，但是，现有的如同态加密等方法，算法复杂度高，无法抵抗多变的攻击。

早期区块链的构建主要依赖传统哈希函数，历史数据一经确认就无法修改。随着可编辑区块链的出现，为区块链的发展提供了一种新的思路。可编辑区块链致力于在保障区块链安全可信等良好性质的前提下，实现链上数据的可控编辑操作。目前，可编辑区块链仍然存在可编辑性与安全性的冲突、编辑权限的竞争、上下文相关交易编辑限制等多种问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，为将边缘轨迹与区块链技术相结合，旨在建立一种安全的轨迹信息数据保护机制，解决数据共享中的边缘轨迹保护的技术问题，提出一种基于区块链的边缘轨迹保护方法。

本发明的创新点在于：提取区域特征，将其聚类为位置序列。设计了加密算法，为授权节点制定筛选规则。构造轨迹熵抑制评估代价函数，然后部署智能合约。从而实现区块链系统的高效性、可靠性和可扩展性。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方法。

首先，说明相关概念：

定义1：边缘计算

是相对传统集中通用计算而言，将工作负载部署在边缘的一种计算方式。在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端的服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应。

定义2：轨迹数据

是指时空环境下，通过对移动对象运动过程的采样所获得的数据信息，包括采样点位置、采样时间、速度等。这些采样点数据信息根据采样先后顺序构成轨迹数据。

例如，在车联网中，用户频繁需要获取位置信息，不断需要基于位置的服务，移动用户也连续不断地向服务器发送查询请求。这些信息根据时间序列和位置序列，形成用户的轨迹信息。

定义3：轨迹隐私保护