车联网群智感知中具有隐私保护的数据聚合方案

摘要

车联网群智感知通过聚合感知数据提高传输效率.由于聚合器不可信，感知数据和聚合结果中所含敏感信息存在隐私泄漏的风险，现有方案采用同态加密或双线性加密实现隐私保护计算和通信开销较大.针对上述问题，本文提出一种具有隐私保护的数据聚合方案，采用基于椭圆曲线的数据掩码技术对数据加密实现隐私保护；采用轻量级的椭圆曲线签名对数据签名以降低计算开销；结合霍纳准则和中国剩余定理对数据进行聚合以降低通信开销.安全性分析证明本方案保证了感知数据和聚合结果的隐私性、完整性、可认证性；性能分析证明本方案与基于双线性映射及基于同态加密的方案相比，在数据收集、数据聚合及结果分析阶段计算开销，端到端通信开销远低于两对比方案.实验结果表明，本文提出的模型在分割任务中具有更好的速度与精度权衡.

关键词

车联网 / 群智感知 / 数据聚合 / 隐私保护

基金资助

北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金项目(L192023)资助; 国家自然科学基金项目(61973107)资助