CN110570274A - 一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统及方法 - Google Patents

一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统及方法，系统包括电商E、N个第三方物流公司；系统包括电商秘钥分配模块：用于分配密钥；电商加密价格及订单分配状态模块：电商加密价格和待分配订单的分配状态并发送给物流公司；物流计算模块：将自己的出价及期望配送的订单与收到的密文进行计算，并发送给电商；优胜者确定模块：电商解密根据解密结果确定这一轮的优胜者，并将结果发送给电商；可验证定价模块：电商挑选出该优胜者的候选人，根据候选人的出价计算该优胜者需要支付的价格。最佳订单分配方式是电商为第三方物流支付的价格之和最小。本发明保护了物流公司的出价及期望订单，防止电商手中订单分配状态的泄露。

Description

一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统及方法
技术领域
本发明属于信息安全技术领域，涉及拍卖模型为电商和物流公司提供交互服务的一种具有隐私保护的物流订单最优化分配服务系统及方法；特别涉及针对物流公司报价及期望配送订单隐私保护的需要，设计的一种具有隐私保护的物流订单最优化分配服务系统及方法。
背景技术
互联网技术的飞速发展，使得人们在网上的交易活动日益增多。电商可以在网上进行零售活动，采用第三方物流完成配送服务，不仅可以节约成本，还可以提高物流订单的配送效率，为人们的生活带来极大的便利。以电商企业为拍卖者，物流公司为竞拍者，买卖双方在电商平台上产生的交易订单拍卖给物流公司，由物流公司完成配送任务。但在电商和物流公司在拍卖过程中，存在着泄露物流公司报价及期望配送订单的危害。因为物流公司之间存在竞争关系，获取其他物流公司的报价及期望配送订单会导致恶意竞争。因此，如何在给人们提供便利的同时保护物流公司的隐私是一个重要课题。
发明内容
为了保护物流公司隐私不被泄露的情况下实现物流订单最优化分配，本发明提供了一种具有隐私保护的物流订单最优化分配服务系统及方法。
本发明的系统所采用的技术方案是：一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统，其特征在于：包括电商E、N个第三方物流公司Ci，i＝1，2，...，N；
所述系统包括有电商秘钥分配模块、电商加密价格及订单分配状态模块、物流计算模块、优胜者确定模块、可验证定价模块；
所述电商秘钥分配模块，用于分配密钥；
所述电商加密价格及订单分配状态模块，用于电商加密价格和待分配订单的分配状态并发送给物流公司；
所述物流计算模块，用于将自己的出价及期望配送的订单与收到的密文进行计算，并发送给电商；
所述优胜者确定模块，用于电商解密根据解密结果确定这一轮的优胜者，并将结果发送给电商；
所述可验证定价模块，用于电商挑选出该优胜者的候选人，根据候选人的出价计算该优胜者需要支付的价格。
本发明的方法所采用的技术方案是：一种具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：系统初始化；
步骤1.1：根据安全参数生成BGN算法的公钥和私钥，私钥由电商拥有；
步骤1.2：公布公钥；
步骤2：电商加密价格及订单分配状态；
步骤3：第三方物流进行加算；
步骤4：电商决策出优胜者集合，计算出应支付价格，并将结果返回给物流公司。
本发明确保物流公司报价及期望配送订单信息不被泄露的情况下实现了物流订单最优化分配服务，具有很高的实用性。电商将自己待分配的订单的状态加密发送给物流公司，物流公司无法从中得知订单是否被分配出去。物流公司收到密文后将自己期望配送的订单在密文上进行计算，并将结果发送给电商。由BNG算法的同态性，电商解密后能判断出结果但无法从中获取物流公司期望配送的订单。物流公司相互之间无法获得彼此的任何信息。
因此，本发明具有很高的隐私保护安全性。
附图说明
图1：本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
物流订单分配是一种基于拍卖模型的服务。参与的物流公司希望不泄露自己的报价及期望配送的订单给其他物流公司，电商希望不泄露自己订单的分配状态，最后实现物流订单最优化分配。
本发明提供的一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统，包括电商E、N个第三方物流公司Ci(i＝1，2，...，N)；所述电商是拥有大量网上交易订单的电商企业；所述第三方物流公司是能将交易订单转换成运输订单并在有效时间内完成配送的物流公司；系统设置有电商秘钥分配模块、电商加密价格及订单分配状态模块、物流计算模块、优胜者确定模块、可验证定价模块；电商秘钥分配模块：用于分配密钥；电商加密价格及订单分配状态模块：电商加密价格和待分配订单的分配状态并发送给物流公司；物流计算模块：将自己的出价及期望配送的订单与收到的密文进行计算，并发送给电商；优胜者确定模块：电商解密根据解密结果确定这一轮的优胜者，并将结果发送给电商；可验证定价模块：电商挑选出该优胜者的候选人，根据候选人的出价计算该优胜者需要支付的价格。所述最佳的订单分配方式是指，电商应为第三方物流支付的价格之和最小。交易过程中保护了物流公司的出价及期望订单，防止电商手中订单分配状态的泄露。最终优胜者要支付的价格是可验证的。
请见图1，本发明提供的一种具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，包括以下步骤：
步骤1：系统初始化；
步骤1.1：根据安全参数生成系统参数、电商E与物流公司Ci(i＝1，2，...，N)之间的会话密钥(pk，sk)，(pk，sk)是基于BGN的公私钥对；pk＝(n，g，G，G1，e，h)，其中n＝pq，p、q是两个大素数，g是G的一个生成元，h＝gq，e是双线性对G×G→G1；sk＝p，由电商秘密保存。
步骤1.2：公布pk。
步骤2：电商加密价格及订单分配状态；
步骤2.1：电商猜测出一个物流公司会出的最低价格随机选择r∈{0，1，…，n-1}，然后对进行BGN加密：
步骤2.2：电商将加密的信息发送给第三方物流；
步骤2.3：电商随机选取r′∈Zn，对订单的分配情况Aj(j＝1，2，...，m)进行BGN加密：
Aj＝0表示订单j未被分配，Aj＝1表示订单j已被分配；
步骤2.4：电商将加密的信息发送给第三方物流；
步骤3：第三方物流进行加算；
步骤3.1：第三方物流将自己的出价进行加密，挑选一个随机数ri，计算用来判断第三方物流的出价是否等于电商的出价，即判断出价是否满足；
第三方物流Ci(i＝1，2，…，N)挑选一个随机数ri，ri∈Zn，将自己的出价进行BGN加密：
再计算
步骤3.2：第三方物流Ci(i＝1，2，…，N)挑选一个随机数Mi∈Zn，将自己的期望配送的订单Si，j与收到的密文进行计算：
其中，Si，j＝0代表第三方物流i不愿意配送第j个订单，Si，j＝1代表第三方物流i愿意配送第j个订单。针对每一个订单j，第三方物流计算得到Si，j与收到的订单分配状态Aj相乘后再乘以随机数Mi的密文。Aj·Mi·Si，j＝0表示若第三方物流期望配送订单j那么订单j可以分配给该第三方物流，Aj·Mi·Si，j＝1表示若第三方物流期望配送订单j但是订单j已被分配出去不可以分配给该第三方物流。
步骤3.3：第三方物流计算
用来判断订单分配状态是否满足；
第三方物流将步骤3.2中计算得到的m个密文相乘，得到Si，j与收到的订单分配状态Aj相乘之和后再乘以随机数Mi的密文。表示该第三方物流期望配送的订单均未分配给其他人，表示该第三方物流期望配送的订单中至少有一个已经被分配出去。
步骤3.4：第三方物流计算
用来判断价格和订单状态是否满足；
将步骤3.1中的密文和步骤3.3中的密文相乘。 表示价格和订单状态均满足，表示价格和订单状态至少有一个不满足。
步骤3.5：第三方物流将加密的信息发送给电商。
步骤4：电商决策出优胜者集合，计算出应支付价格，并将结果返回给物流公司；
步骤4.1：电商将收到的消息进行解密，验证是否等于0。若有一个结果等于0，则该结果对应的第三方物流就是优胜者，即该第三方物流可以得到自己期望配送的订单；若没有任何一个结果等于0，就重新猜测最低价格直到找到一个满足结果等于0的第三方物流；
步骤4.2：电商将验证的结果发送给各个物流公司。
步骤4.3：电商将该优胜者去除(为了确定优胜者应支付的价格，需要先确定该优胜者对应的候选人，候选人的定义是：假设该优胜者不参与拍卖，那么候选人就能够成为优胜者。因此这里要去除优胜者，然后重新进行上述步骤，挑选出候选人)，挑选出候选人Cj，根据候选人的出价确定该优胜者应支付的价格并更新订单的分配状态和优胜者集合；
步骤4.4：电商将结果发送给优胜者。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种具有隐私保护的物流订单最优化分配系统，其特征在于：包括电商E、N个第三方物流公司Ci，i＝1,2,…,N；
系统包括电商秘钥分配模块、电商加密价格及订单分配状态模块、物流计算模块、优胜者确定模块、可验证定价模块；
所述电商秘钥分配模块，用于分配密钥；
所述电商加密价格及订单分配状态模块，用于电商加密价格和待分配订单的分配状态并发送给物流公司；
所述物流计算模块，用于将自己的出价及期望配送的订单与收到的密文进行计算，并发送给电商；
所述优胜者确定模块，用于电商解密根据解密结果确定这一轮的优胜者，并将结果发送给电商；
所述可验证定价模块，用于电商挑选出该优胜者的候选人，根据候选人的出价计算该优胜者需要支付的价格。
2.一种具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：系统初始化；
步骤1.1：根据安全参数生成BGN算法的公钥和私钥，私钥由电商拥有；
步骤1.2：公布公钥；
步骤2：电商加密价格及订单分配状态；
步骤3：第三方物流进行加算；
步骤4：电商决策出优胜者集合，计算出应支付价格，并将结果返回给物流公司。
3.根据权利要求2所述的具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：
步骤2.1：电商利用同态加密将自己猜测的最低价格进行加密；
步骤2.2：电商将加密的信息发送给第三方物流；
步骤2.3：电商将m个订单的分配情况Aj进行加密，j＝1,2,…,m；Aj＝0表示订单j未被分配，Aj＝1表示订单j已被分配；
步骤2.4：电商将加密的信息E(Aj)发送给第三方物流。
4.根据权利要求3所述的具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，其特征在于，步骤3的具体实现包括以下子步骤：
步骤3.1：第三方物流将自己的出价进行加密，挑选一个随机数ri，ri∈Zn，计算用来判断第三方物流的出价是否等于电商的出价，即判断出价是否满足；
步骤3.2：第三方物流将自己的期望配送的订单Si，j进行加密，挑选一个随机数Mi，计算
其中，Si，j＝0代表第三方物流i不愿意配送第j个订单，Si，j＝1代表第三方物流i愿意配送第j个订单；针对每一个订单j，第三方物流计算得到Si，j与收到的订单分配状态Aj相乘后再乘以随机数Mi的密文；Aj·Mi·Si，j＝0表示若第三方物流期望配送订单j那么订单j可以分配给该第三方物流，Aj·Mi·Si，j＝1表示若第三方物流期望配送订单j但是订单j已被分配出去不可以分配给该第三方物流；
步骤3.3：第三方物流计算用来判断订单分配状态是否满足；
第三方物流将步骤3.2中计算得到的m个密文相乘，得到Si，j与收到的订单分配状态Aj相乘之和后再乘以随机数Mi的密文；表示该第三方物流期望配送的订单均未分配给其他人，表示该第三方物流期望配送的订单中至少有一个已经被分配出去；步骤3.4：第三方物流计算用来判断价格和订单状态是否满足；
将步骤3.1中的密文和步骤3.3中的密文相乘； 表示价格和订单状态均满足， 表示价格和订单状态至少有一个不满足；
步骤3.5：第三方物流将加密的信息发送给电商。
5.根据权利要求4所述的具有隐私保护的物流订单最优化分配方法，其特征在于，步骤4的具体实现包括以下子步骤：
步骤4.1：电商将收到的消息进行解密，验证是否等于0；若有一个结果等于0，则该结果对应的第三方物流就是优胜者，即该第三方物流可以得到自己期望配送的订单；若没有任何一个结果等于0，就重新猜测最低价格直到找到一个满足结果等于0的第三方物流；
步骤4.2：电商将验证的结果发送给各个物流公司；
步骤4.3：电商将该优胜者去除，挑选出候选人，根据候选人的出价确定该优胜者应支付的价格，并更新订单的分配状态和优胜者集合；
步骤4.4：电商将结果发送给优胜者。
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