面向空间众包任务分配的隐私保护机制研究

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空间众包(Spatial Crowdsourcing,SC)是众包中一种主流的类型。在空间众包中,空间众包任务都与地点/区域相关联,并且只允许位于任务请求者指定的任务地点/区域的参与者提交任务答案。然而,将空间众包任务外包给远程的空间众包服务器带来了新的安全隐患。传统的空间众包任务分配要求任务请求者和参与者将位置信息发送到服务器以完成距离判断和任务匹配,但是地理位置信息作为个人隐私,不应当被直接暴露给任何第三方(包括服务器)。因此,隐私保护在空间众包中尤其重要,如何在保证用户隐私安全的同时保证空间众包应用可以高效率运行成为了亟需解决的问题。目前的空间众包任务分配无法做到个性化地定制任务区域,使得任务的灵活性不足从而无法满足任务请求者的需求。针对空间众包任务分配中任务请求者和参与者的位置及隐私信息的保护,本文提出了一种新颖的空间众包隐私保护框架,Beta-SC。本文的主要研究内容如下:(1)本文重点研究了自适应任务区域表示精度控制问题。首先,本文采用前缀成员验证技术将任务区域和参与者的位置分别表示为两组前缀,并通过验证基于前缀的布尔表达式是否为真来验证位置是否在任务区域内。任务区域可以用任意精度的基于前缀的布尔表达式表示,因此在Beta-SC中实现了自适应区域表示精度控制。(2)本文将基于前缀的布尔表达式表示为访问树结构的访问策略,并将其与隐藏密文策略的属性基加密方案相关联,使得任务区域隐私得到保护。本文设计了一种混合加密方案,在实现任务区域和参与者位置隐私保护的同时保护任务的内容和答案的隐私。通过理论分析和广泛的实验,都表明该框架具有比现有的部分隐私保护方案更高的安全性,以及高效性的优点。(3)本文应用了新兴的区块链技术来抵御恶意服务器攻击。区块链可提供可信且不可篡改的任务发布记录,通过将智能合约部署在以太坊区块链上,可以实现有效地抵御和检测恶意的空间众包服务器的攻击。本文通过区块链运行成本的实验进行验证,实验结果表明Beta-SC发布任务的成本是可接受的,可应用于实际的空间众包应用中。
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