[发明专利]一种隐藏锚节点位置信息的隐私保护定位方法

说明书

本发明提供一种隐藏锚节点位置信息的隐私保护定位方法。该方法使用密钥共享技术，使锚节点的位置信息在无线定位过程中无法被其他节点包括服务器获知。在定位过程中，服务器为每个锚节点分配一个非零参数，每个锚节点将包含自身位置信息的隐私输入构建成对应于每个锚节点的非零参数的密钥多项式，并将多项式的数值发布给对应的其他锚节点；每个锚节点将从其他锚节点处接收到的所有多项式数值求和后发送给服务器；服务器根据接收到的数值构建方程组，进一步求解得到待定位节点的位置坐标。本发明通过密钥共享技术，可以有效地保护无线网络定位系统中锚节点的位置隐私安全，避免因位置泄露而导致的不可估量的后果。

技术领域

本发明属于无线定位技术领域，尤其涉及无线网络定位中的隐私保护。

背景技术

近年来，随着移动互联的高速发展以及云计算、物联网等新技术的兴起，人们对生活服务、出行及娱乐等的需求和习惯随之改变，基于位置的服务在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。在这些基于位置的服务中，能够实现高精度的定位是前提。虽然目前全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可以在大多数室外环境中取得令人满意的效果，但由于覆盖不足或信号阻塞等原因，GNSS可能无法在室内正常工作。

作为一种很好的替代方案，无线网络定位技术受到了越来越广泛的研究关注，大量的相关工作涌现出来。在这种定位系统中，通常使用已知位置的锚节点来提供参考信息，帮助待定位节点估计其位置。无线网络定位的工作原理和无线信号的广播特性，使得锚节点极易遭受位置信息泄漏的风险。对于某些军事行动来说，锚节点位置的泄露可能会给对手提供摧毁整个定位系统的机会，从而造成毁灭性的后果。对于民用应用来说，锚节点的位置隐私也需要保护，以防止一些非法攻击。因此，在无线网络定位中，研究保护锚节点位置隐私安全的方法是推动定位技术进一步推广应用的关键。

发明内容

技术问题：在无线网络定位技术中，特别是一些基于测距的无线定位方法中，待定位节点的位置估计需要锚节点提供自身的位置信息作为参考。由于无线网络的广播特性，锚节点的位置信息容易被非法用户获取，造成不可估量的后果。本发明提供一种隐藏锚节点位置信息的隐私保护定位方法，通过密钥共享技术，能够使在定位过程中，锚节点的位置信息不被其他任何节点包括服务器所获知，有效保障锚节点的位置隐私安全。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种隐藏锚节点位置信息的隐私保护定位方法，其特征在于：该方法利用密钥共享技术，使锚节点的位置信息在无线定位过程中无法被其他节点(包括服务器)获知；

该方法包括如下步骤：

步骤10：服务器为每个锚节点分配一个非零数，每个锚节点将自身的位置信息构建成关于该非零数的密钥多项式发送给其他锚节点；

步骤20：每个锚节点将从其他锚节点处接收到的多项式数值相加，将相加后的数值发送给服务器；

步骤30：服务器将接收到的所有锚节点发送过来的数值，求解待定位节点位置坐标。

进一步，所述步骤10中密钥多项式的构建方法为：

步骤101：假设定位网络中有N个锚节点，分别记为M₁,M₂…,M_N，所有锚节点的集合记为N，服务器将任意非零数x_i分配给第i个锚节点M_i，

步骤102：锚节点M_i构建如下N-1个密钥多项式

其中：和分别是锚节点M_i的横坐标和纵坐标值；是N-1个只有M_i知道的随机数；

步骤103：锚节点M_i再构建如下N-1个密钥多项式