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专利号: 2016103059398
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.目标节点执行其到锚节点的测距过程,获取测距信息集D;

S2.根据锚节点的位置信息与上述测距信息集D,构造系数矩阵A与测距矩阵B;

S3.对矩阵A与矩阵B分别进行按行分解,并且对中间项ATA与中间项ATB进行聚类分解;

S4.针对上述中间项分解结果,进行隐私保护求和计算、隐私保护求相邻乘积和计算与隐私保护求相邻差和计算;

S5.利用ATA与ATB的隐私保护计算结果,目标节点进行位置计算。

2.如权利要求1所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述S1中,假设区域中有m个锚节点,对于锚节点i=1,…,m,d0i表示目标节点0到锚节点i的距离估计,即测距信息d0i为目标节点0的隐私信息,在测距阶段结束后,得到测距信息集D={d0i,i=1…m}。

3.如权利要求1所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述S2构造系数矩阵A与测距矩阵B的过程如下:S21.构造系数矩阵A,假设锚节点i的位置 其中n表示空间的维度,则矩阵A的定义为:

S22.构造测距矩阵B,根据目标节点处的测距信息与锚节点处的位置坐标信息,矩阵B的定义为:

4.如权利要求1所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述S3具体包括:S31.对矩阵A的每行进行分解,即:

其中,Ai=2[xi1-xi+11 … xin-xi+1n]=2(xi-xi+1),=1,…,m-1;

S32.对矩阵B的每行进行分解,且考虑d0i和xi分别处于目标节点与锚节点,即:其 中 , 且

S33.对中间项ATA进行聚类分解,根据矩阵A的分解结果,对ATA进行分解,使得分解后结果的第一类中向量乘积计算只需要锚节点本身隐私信息,第二类中向量乘积计算只包含相邻锚节点的隐私信息,即:ATA=V1-V2

其中,

S34.对中间项ATB进行聚类分解,根据矩阵A和B的分解结果,对ATB进行分解,使得将分解后结果的第一类中向量乘积计算只需要锚节点本身的隐私信息,第二类中向量乘积计算只需要相邻锚节点的隐私信息,第三类中只需要计算相邻锚节点的差,即:T

AB=U1-U2-U3

其中,

5.如权利要求1所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述S4进一步包括:S41.对中间项ATA分解结果的第一类V1进行隐私保护求和计算,对中间项ATB分解结果的第一类U1进行隐私保护求和计算;

S42.对中间项ATA分解结果的第二类V2进行隐私保护求相邻乘积和计算,对中间项ATB分解结果的第二类U2进行隐私保护求相邻乘积和计算;

S43.对中间项ATB分解结果的第三类U3进行隐私保护求相邻差和计算。

6.如权利要求1或5所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述隐私保护求和计算包括:假设Mi(i=1,…,m-1)为锚节点i处的隐私信息,则所述隐私保护求和即隐私保护计算 锚节点i(i=1,…,m-1)产生(m-1)个随机矩阵锚节点i保留 将剩余的矩阵发送给相应的(m-2)个节点,锚节点i将其收到的其他节点发送的矩阵与其保留的矩阵相加,构建矩阵这里Pi是随机矩阵,并且 锚节点i发送αi=Mi+Pi到目标节点0,根据接收到的信息,目标节点0计算 这里α即为隐私保护求和计算结果。

7.如权利要求1或5所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述隐私保护求相邻乘积和计算包括:假设Mi(i=1,…,m-1)为锚节点i处的隐私信息,则所述的隐私保护求相邻乘积和即隐私保护计算 锚节点i(i=1,…,m-1)产生将 保留,将 发送给节点i+1,锚节点i接收锚节点i+1发送的随机数构建随机数 锚节点i+1产生 将 保留,将 发送给节点i,锚节点i+1接收锚节点i发送的随机数 构建随机数 锚节点i发送 到目标节点0,锚节点i+1发送 到目标节点0,根据接收到的信息,目标节点0计算βi,i+1=βiβi+1,根据计算得到的βi,i+1(i=1,…,m-1),目标节点0计算 这里β即为隐私保护求相邻乘积和计算结果。

8.如权利要求1或5所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述的隐私保护求相邻差和计算包括:假设Mi(i=1,…,m-1)为锚节点i处的隐私信息,则所述的隐私保护求相邻差和即隐私保护计算 锚节点i(i=1,…,m-1)产生锚节点i将 保留,将 发送给锚节点i+1,接收节点i+1发送的随机数构建随机数 锚节点i+1产生 将 保留,将 发

送给节点i,接收锚节点i发送的随机数 构建随机数 锚节点i发送到目标节点0,锚节点i+1发送 到目标节点0,根据接收到的信息,目标节点0计算γi,i+1=γi-γi+1,根据计算得到的γi,i+1(i=1,…,m-1),目标节点

0计算 这里γ即是隐私保护求相邻差和的计算结果。

9.如权利要求1所述的目标节点测距定位的高效隐私保护方法,其特征在于,所述S5包括:利用隐私保护求和计算、隐私保护求相邻乘积和计算与隐私保护求相邻差和计算对中间项ATA与中间项ATB进行隐私保护计算,假设计算结果为Ω与ψ,则目标节点的位置为