CN112153575A - 一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质，该方法包括客户端获取预设时段内用户的运动轨迹数据，在确定用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用客户端的其它用户以传播的方式将预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以便使用客户端的其它用户根据感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。由于采用预设的匿名数据上传规则仅对感染者的运动轨迹数据进行传输，在运动轨迹数据传输过程中也识别不出感染者的真实身份信息，如此不但可以保护感染者的真实身份信息也可以确保感染者的运动轨迹数据不被泄露，从而有助于确保用户的隐私安全，并可以提高对接触者的识别精度。

Description

一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及金融科技(Fintech)领域，尤其涉及一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，一些技术应用开始应用于突发事件，以辅助工作人员处理突发事件，比如突发传染病事件，工作人员需要追踪与感染者接触的接触者，并通知接触者进行自我隔离，若是依靠人工进行追踪，则追踪的难度较大且效率较低。因此，借助一些轨迹追踪技术，对工作人员及时高效地处理突发事件是非常重要的。
现有的接触者追踪方法主要是基于蓝牙对接触者进行追踪定位。即手机通过蓝牙每隔一段时间(比如15min)向外进行广播加密的生成码(即一段小的、唯一的、匿名的代码)，位于该手机附近(比如10或15英尺)的其它手机可以记录到这些生成码并建立一个记录接收到的这些生成码和接收到这些生成码的时间的日志，且每部手机会存储14天内的生成码，如果有用户上报自己感染时，该用户的手机存储的14天内的生成码会被上传到数据库。当另一用户使用该数据库进行检查时，手机会运行本地扫描，以查看该手机存储的日志中的任何生成码是否与数据库中的ID匹配，如果有匹配的，则会向该用户发送警告的提示信息。然而，由于该生成码不包括识别信息和位置数据，导致该处理方式对接触者的识别精度不高。
综上，目前亟需一种接触者追踪方法，用以确保用户的隐私安全，并提高对接触者的识别精度。
发明内容
本发明提供了一种接触者追踪方法、装置、设备及存储介质，用以确保用户的隐私安全，并提高对接触者的识别精度。
第一方面，本发明提供了一种接触者追踪方法，包括：
客户端获取预设时段内用户的运动轨迹数据；
所述客户端在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以使所述使用所述客户端的其它用户从所述感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据所述感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
上述技术方案中，在确定用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用该客户端的其它用户以传播的方式将用户预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以便使用客户端的其它用户从感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。由于采用预设的匿名数据上传规则仅对感染者的运动轨迹数据进行传输，并未传输感染者的身份信息，在运动轨迹数据传输过程中也识别不出感染者的真实身份信息，而且服务器也不知道感染者的真实身份信息，如此不但可以保护感染者的真实身份信息也可以确保感染者的运动轨迹数据不被泄露，从而有助于确保用户的隐私安全，并可以使其它用户根据从感染者数据库下载的感染者的运动轨迹数据确定自己为正常者或接触者，有助于提高对接触者的识别精度。
可选地，所述客户端在确定所述用户为感染者之前，还包括：
所述客户端以第一时间间隔周期性的确定所述感染者数据库中是否存在所述用户的运动轨迹数据；
若是，则所述客户端确定所述用户为感染者的接触者。
上述技术方案中，通过以第一时间间隔周期性的将该用户在预设时段内的运动轨迹数据与感染者数据库中的运动轨迹数据进行匹配，可以快速准确地确定出该用户是否为感染者的接触者，从而可以提高对接触者的识别精度，并可以帮助接触者意识到自身的安全风险，以便接触者及时隔离，有助于避免疫情扩大传播。
可选地，所述预设时段包括多个分时段；
所述客户端在确定所述用户为感染者之前，还包括：
所述客户端以第二时间间隔周期性的将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，以使接收到所述第一加密密文的用户将所述第一加密密文上传至所述服务器或转发给除所述接收到所述第一加密密文的用户之外的使用所述客户端的用户。
上述技术方案中，通过以第二时间间隔周期性的将多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，如此接收用户既有可能接收感染者的运动轨迹数据也有可能接收未感染者的运动轨迹数据，这样就可以混淆感染者和未感染者的运动轨迹数据，使得接收用户不知道接收到的运动轨迹数据是感染者的还是未感染者的，从而可以防止感染者的身份信息在转发过程中被泄露给未感染者。
可选地，所述客户端将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，包括：
所述客户端以第一预设概率生成所述用户任一分时段的运动轨迹数据，并使用对称加密密钥对所述分时段的运动轨迹数据进行加密，得到加密轨迹点；
所述客户端使用所述服务器的公钥对所述对称加密密钥、所述用户的感染标识状态以及所述加密轨迹点进行加密，得到所述第一加密密文；
所述客户端将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户。
上述技术方案中，由于按照一定预设概率生成用户在任一分时段的运动轨迹数据，因此可以避免将所有用户的运动轨迹数据都上传给服务器，以便减轻服务器处理数据的压力，并防止服务器因数据量过大而崩溃，从而可以缓解服务器的内存压力，并可以提升服务器处理数据的效率。再使用对称加密密钥对分时段的运动轨迹数据进行加密，以及使用服务器的公钥将对称加密密钥、用户的感染标识状态以及加密轨迹点进行加密，如此可以确保该用户的运动轨迹数据和感染标识状态的安全性。此外，由于随机将第一加密密文发给其它用户，如此接收用户既有可能接收感染者的运动轨迹数据也有可能接收未感染者的运动轨迹数据，这样就可以混淆感染者和未感染者的运动轨迹数据，使得接收用户不知道接收到的运动轨迹数据是感染者的还是未感染者的，从而可以防止感染者的身份信息在转发过程中被泄露给未感染者。
可选地，所述方法还包括：
所述客户端接收第二加密密文，所述第二加密密文是由确诊为感染者的用户发送的或非感染者转发的；
所述客户端将所述第二加密密文上传至所述服务器或随机转发给使用所述客户端的其它用户。
可选地，感染标识状态包括感染和未感染；
所述客户端将所述第二加密密文上传至所述服务器或随机转发给使用所述客户端的其它用户，包括：
所述客户端以第二预设概率将所述第二加密密文上传给所述服务器，以使所述服务器使用所述服务器的私钥对所述第二加密密文进行解密，得到感染标识状态、对称加密密钥和加密轨迹点，并在确定所述感染标识状态为感染时使用所述对称加密密钥对所述加密轨迹点进行解密得到感染者的运动轨迹数据，存储至所述感染者数据库；或
所述客户端以第三预设概率将所述第二加密密文随机转发给使用所述客户端的其它用户。
上述技术方案中，通过按照第二预设概率将第二加密密文上传给服务器，以使服务器使用服务器的私钥对第二加密密文进行解密，并仅将感染标识状态为感染的运动轨迹数据进行存储，而对未感染的运动轨迹数据进行删除处理，如此可以减轻服务器的存储压力，并为其它用户更快速准确地判断自己是否存在与感染者接触提供支持。
可选地，所述客户端通过预设的匿名数据上传算法将所述用户在所述预设时段内的运动轨迹数据存储在服务器的感染者数据库，包括：
所述客户端将所述用户在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份，得到k份运动轨迹数据；
所述客户端使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，以使接收到所述第三加密密文的用户将所述第三加密密文上传给所述服务器或将所述第三加密密文随机发送给除接收到所述第三加密密文的用户以外的用户；所述k个用户为使用所述客户端的用户中除感染者以外的任意k个用户；所述k为大于等于2的整数。
上述技术方案中，通过将感染者在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份。由于预设时段顺序被打乱，且打乱后的运动轨迹数据被随机分配，因此即使获取到感染者在预设时段内的运动轨迹数据，感染者的身份信息也不会被轻易识别出来，如此可以确保感染者的身份信息的安全性。并使用预设的加密规则分别对k份运动轨迹数据进行加密处理，并将k份第三加密密文随机发送给k个用户，如此更能保证感染者的身份信息的安全性，也可以确保感染者的运动轨迹数据不被泄露。
可选地，所述客户端使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，包括：
所述客户端生成k个对称加密密钥，并使用k个对称加密密钥分别对所述k份运动轨迹数据进行加密，得到k个加密轨迹点；
所述客户端使用所述服务器的加密公钥分别对所述k个对称加密密钥、所述k个加密轨迹点和所述用户的感染标识状态进行加密，得到k个第三加密密文；
所述客户端将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户。
上述技术方案中，通过使用k个对称加密密钥分别对k份运动轨迹数据进行加密，并使用服务器的加密公钥分别对k个对称加密密钥、k个加密轨迹点和用户的感染标识状态进行加密，再将k份第三加密密文随机发送给k个用户，如此更能保证感染者的身份信息的安全性，也可以确保感染者的运动轨迹数据不被泄露。
可选地，所述客户端获取预设时段内用户的运动轨迹数据，包括：
所述客户端通过卫星定位系统获取所述预设时段内用户的运动轨迹数据。
上述技术方案中，由于卫星定位系统的定位范围大、定位精度高，因此利用卫星定位系统可以更精确地记录用户的运动轨迹信息，以便为后续更精确地定位到接触者提供支持。
可选地，在所述客户端确定所述用户为感染者的接触者之后，还包括：
所述客户端向所述用户发送提示信息，提示所述用户与感染者接触，以使所述用户进行隔离。
上述技术方案中，通过向用户发送其与感染者接触的提示信息，可以使该用户及时意识到自身的安全风险，以便该用户及时进行隔离，从而可以避免疫情的扩大传播。
第二方面，本发明还提供了一种接触者追踪装置，包括：
获取单元，用于获取预设时段内用户的运动轨迹数据；
处理单元，用于在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以使所述使用所述客户端的其它用户从所述感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据所述感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
可选地，所述处理单元还用于：
在确定所述用户为感染者之前，以第一时间间隔周期性的确定所述感染者数据库中是否存在所述用户的运动轨迹数据；
若是，则确定所述用户为感染者的接触者。
可选地，预设时段包括多个分时段；
所述处理单元还用于：
在确定所述用户为感染者之前，以第二时间间隔周期性的将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，以使接收到所述第一加密密文的用户将所述第一加密密文上传至所述服务器或转发给除所述接收到所述第一加密密文的用户之外的使用所述客户端的用户。
可选地，所述处理单元具体用于：
以第一预设概率生成所述用户任一分时段的运动轨迹数据，并使用对称加密密钥对所述分时段的运动轨迹数据进行加密，得到加密轨迹点；
使用所述服务器的公钥对所述对称加密密钥、所述用户的感染标识状态以及所述加密轨迹点进行加密，得到所述第一加密密文；
将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户。
可选地，所述处理单元还用于：
接收第二加密密文，所述第二加密密文是由确诊为感染者的用户发送的或非感染者转发的；
将所述第二加密密文上传至所述服务器或随机转发给使用所述客户端的其它用户。
可选地，感染标识状态包括感染和未感染；
所述处理单元具体用于：
以第二预设概率将所述第二加密密文上传给所述服务器，以使所述服务器使用所述服务器的私钥对所述第二加密密文进行解密，得到感染标识状态、对称加密密钥和加密轨迹点，并在确定所述感染标识状态为感染时使用所述对称加密密钥对所述加密轨迹点进行解密得到感染者的运动轨迹数据，存储至所述感染者数据库；或
以第三预设概率将所述第二加密密文随机转发给使用所述客户端的其它用户。
可选地，所述处理单元具体用于：
将所述用户在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份，得到k份运动轨迹数据；
使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，以使接收到所述第三加密密文的用户将所述第三加密密文上传给所述服务器的感染者数据库或将所述第三加密密文随机发送给除接收到所述第三加密密文的用户以外的用户；所述k个用户为使用所述客户端的用户中除感染者以外的任意k个用户；所述k为大于等于2的整数。
可选地，所述处理单元具体用于：
生成k个对称加密密钥，并使用k个对称加密密钥分别对所述k份运动轨迹数据进行加密，得到k个加密轨迹点；
使用所述服务器的加密公钥分别对所述k个对称加密密钥、所述k个加密轨迹点和所述用户的感染标识状态进行加密，得到k个第三加密密文；
将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户。
可选地，所述处理单元具体用于：
通过卫星定位系统获取所述预设时段内用户的运动轨迹数据。
可选地，所述处理单元还用于：
向所述用户发送提示信息，提示所述用户与感染者接触，以使所述用户进行隔离。
第三方面，本发明提供一种计算设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用所述存储器中存储的计算机程序，按照获得的程序执行接触者追踪方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行接触者追踪方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种接触者追踪方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种对单数据包进行加密的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种接触者追踪方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种接触者追踪装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种系统架构。如图1所示，该系统架构可以为服务器100，包括处理器110、通信接口120和存储器130。
其中，通信接口120用于与终端设备进行通信，收发该终端设备传输的信息，实现通信。
处理器110是服务器100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个服务器100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器130内的软件程序/或模块，以及调用存储在存储器130内的数据，执行服务器100的各种功能和处理数据。可选地，处理器110可以包括一个或多个处理单元。
存储器130可用于存储软件程序以及模块，处理器110通过运行存储在存储器130的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器130可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的客户端等；存储数据区可存储根据业务处理所创建的数据等。此外，存储器130可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述图1所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。
基于上述描述，图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种接触者追踪方法的流程，该流程可以由接触者追踪装置执行。
如图2所示，该流程具体包括：
步骤201，客户端获取预设时段内用户的运动轨迹数据。
本发明实施例中，安装在终端上的客户端可以通过卫星定位系统获取预设时段内用户的运动轨迹数据。具体地，本发明实施例中的终端是以手机为例进行描述，当然在实际应用中并不限于此。用户手机通过内置卫星定位系统对用户的运动轨迹进行定位，并对用户的运动轨迹按照一定的采样频率(比如10HZ)进行采样。同时利用手机内置的惯性传感器解算出用户当天的运动轨迹数据，之后将该当天的采样轨迹按照统一格式(比如json格式或xml格式等)进行存储，并在用户手机本地保存该用户14天内的采样轨迹，采样轨迹的形式为
Figure BDA0002704680550000091
其中，(xi,yi)为该用户在采样日期ti的位置坐标轨迹，n为采样该用户的总采样轨迹数。此外，终端可以为手机、平板电脑等；预设时段可以根据经验设置；卫星定位系统可以包括GPS全球定位系统、北斗卫星定位系统、格洛纳斯卫星定位系统和伽利略卫星定位系统等；惯性传感器可以为IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)传感器等，主要检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动；客户端可以为健康码客户端(比如官方公共卫生客户端等)等，具体不作限制。
步骤202，所述客户端在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库。
本发明实施例中，在确定用户为感染者时，将感染者预设时段内的运动轨迹数据通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用客户端的其它用户以传播的方式将感染者预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以便使用客户端的其它用户从感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
具体地，将感染者的运动轨迹数据根据预设匿名数据上传规则并依靠使用客户端的其它用户以传播的方式进行上传，因此客户端在确定用户为感染者时，是将感染者在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份，得到k份运动轨迹数据。并生成k个对称加密密钥，使用k个对称加密密钥分别对k份运动轨迹数据进行加密，得到k个加密轨迹点。再使用服务器的加密公钥分别对k个对称加密密钥、k个加密轨迹点和用户的感染标识状态进行加密，得到k个第三加密密文。之后将k份第三加密密文随机发送给k个用户，以使接收到第三加密密文的用户将第三加密密文上传给服务器的感染者数据库或将第三加密密文随机发送给除接收到第三加密密文的用户以外的用户。其中，k个用户为使用客户端的用户中除感染者以外的任意k个用户；k为大于等于2的整数。
在感染者的加密密文被传输的过程中，使用客户端的其它用户会以第二时间间隔周期性按照第一预设概率生成预设时段内任一分时段的运动轨迹数据，并使用对称加密密钥对分时段的运动轨迹数据进行加密，得到加密轨迹点。再使用服务器的公钥将对称加密密钥、用户的感染标识状态以及加密轨迹点进行加密，得到第一加密密文将第一加密密文随机发送给除自身以外使用客户端的其它用户，以使接收到第一加密密文的用户将第一加密密文上传至服务器或转发给除接收到第一加密密文的用户之外的使用客户端的用户。其中，第二时间间隔和第一预设概率可以根据经验设置。
在加密密文以传播的形式在使用客户端的各用户之间进行传输的过程中，使用客户端的其它用户可以接收第二加密密文，该第二加密密文是由确诊为感染者的用户发送的或非感染者转发的，并以第二预设概率将第二加密密文上传给服务器，以使服务器使用服务器的私钥对第二加密密文进行解密，得到感染标识状态、对称加密密钥和加密轨迹点，并在确定感染标识状态为感染时使用对称加密密钥对加密轨迹点进行解密得到感染者的运动轨迹数据，存储至感染者数据库；或以第三预设概率将第二加密密文随机转发给除自身以外使用客户端的其它用户。其中，第二预设概率和第三预设概率可以根据经验设置。
使用客户端的所有用户都可以按照第一时间间隔周期性的确定感染者数据库中是否存在自身预设时段内的运动轨迹数据，若是，则确定该用户为感染者的接触者，并在确定该用户为感染者的接触者之后，向该用户发送提示信息，提示该用户与感染者接触，以使该用户进行隔离。其中，第一时间间隔可以根据经验设置。
进一步地，下面以三个手机用户为例进行描述本发明实施例，在实际应用中不限于此。比如三个手机用户为用户A、用户B和用户C。用户A、用户B和用户C各自拥有的手机内分别保存各自14天内的运动轨迹数据，当用户A被诊断为感染者时，用户A在其手机的健康码客户端(比如官方公共卫生客户端等)中自愿报告自己为感染者，健康码客户端就将用户A本地保存的14天内的运动轨迹信息通过匿名数据上报算法传输给服务器进行存储。其中，服务器可以存储14天内所有感染者上报的匿名轨迹。上述将用户A本地保存的14天内的运动轨迹信息通过匿名数据上报算法传输给服务器进行存储的具体处理过程为：
Step1：服务器产生非对称公钥：pk(public key)，非对称私钥：sk(secret key)，并将非对称公钥pk发送给所有用户。
Step2：用户A(感染者)将自己本地保存的14天内的运动轨迹数据完全打乱，并将完全打乱后的运动轨迹数据随机分为k份。
Step3：用户A生成k个对称私钥，并用第i个对称私钥keyi对第i份运动轨迹数据进行加密，加密后的运动轨迹数据形式为
Figure BDA0002704680550000111
其中i为大于等于1小于等于k的整数。再使用非对称公钥pk加密对称私钥keyi和感染标识，即Encpk(keyi,infected＝1)，其中，infected＝1表示感染。然后将加密后的运动轨迹数据，以及加密后的对称私钥和感染标识进行打包处理，打包后的数据形式为
Figure BDA0002704680550000112
最后将加密后的k份数据
Figure BDA0002704680550000113
随机发送给k个用户。
Step4：每一个用户每个查询周期内(如一天)以一定的概率q(比如万分之一等)生成一份运动轨迹点集合{(x,y,t)}，使用对称私钥对该份运动轨迹点集合进行加密，加密后的运动轨迹数据形式为Enckey({x,y,t})。再使用非对称公钥pk加密对称私钥key和未感染标识，即Encpk(key,infected＝0)，其中，infected＝0表示未感染。然后将加密后的运动轨迹数据，以及加密后的对称私钥和未感染标识进行打包处理，打包后的数据形式为{Encpk(key,infected＝0),Enckey({x,y,t})}。最后将加密后的该份数据随机发送给另一个用户。比如用户B在每个查询周期内一定概率q(比如万分之一等)生成一份运动轨迹集合，并对该份运动轨迹数据进行处理后随机发送给用户A或用户C。由于随机将打包处理后的数据发给另一用户，如此接收用户(比如用户C)既有可能接收感染者的运动轨迹数据也有可能接收未感染者的运动轨迹数据，这样就可以混淆感染者和未感染者的运动轨迹数据，使得接收用户不知道接收到的运动轨迹数据是感染者的还是未感染者的，从而可以防止感染者的身份信息在转发过程中被泄露给未感染者。
需要说明的是，由于该生成概率q(比如万分之一等)比较小，因此在实际应用中，用户B或其它用户(比如用户C)有可能不会生成自己的运动轨迹点集合，也就不会将自己的运动轨迹点集合随机发送给另一用户，因此可以看出并非所有用户都会生成自己的运动轨迹点集合，也就不是所有用户都会将自己的轨迹点集合发送给另一用户。如此可以减轻服务器处理数据的压力，并防止服务器因数据量过大而崩溃，从而可以缓解服务器的内存压力，并可以提升服务器处理数据的效率。
Step5：每一个用户收到其它用户发送来的数据后，以一定的概率p(比如0.8)将收到的数据转发给服务器，以一定的概率(1-p)(比如0.2)将收到的数据随机转发给另一个用户。比如用户C在接收用户A发送的数据或用户B发送的数据后，以一定的概率p(比如0.8)将收到的数据转发给服务器，当然也有可能以一定的概率(1-p)(比如0.2)将收到的数据随机转发给另一个用户。或者比如用户A在接收到用户B发送的数据后，以一定的概率p(比如0.8)将收到的数据转发给服务器，当然也有可能以一定的概率(1-p)(比如0.2)将收到的数据随机转发给另一个用户。
Step6：服务器在接收到用户转发来的数据后，对用户转发来的数据进行解密。具体的解密方法为：首先使用服务器产生的非对称私钥来解密由非对称公钥加密的密文Encpk(key,infected)，得到key和infected，再判断infected是否为1，如果infected＝1，则服务器使用对称公钥对由对称私钥加密的密文
Figure BDA0002704680550000121
进行解密，并将解密后的感染者的运动轨迹数据存储在服务器的感染者数据库中，如果infected＝0，则将接收到的数据进行丢弃。
此外，以单个数据包为例来对使用非对称公钥和对称私钥加密相应数据进行说明，如图3所示，针对单个数据包，使用对称私钥对运动轨迹进行加密，并使用非对称公钥pk加密对称私钥和用户标识信息(感染标识或未感染标识)。其中，Enckey(message)可以表示使用对称私钥key对明文message进行加密，得到密文。
基于本发明实施例所采用的方法，使用客户端的用户可以按照预设时间从感染者数据库下载新增的运动轨迹数据，将自己终端本地存储的预设时段内的运动轨迹数据与新增的运动轨迹数据进行匹配，若该用户在预设时段内的运动轨迹数据中至少存在一条运动轨迹数据位于新增的运动轨迹数据中，则确定该用户为感染者的接触者，否则确定该用户为正常者。具体地，继续以上述三个手机用户为用户A、用户B和用户C为例，在实际应用中不限于此，比如用户B或用户C各自使用自己手机内安装的健康码客户端定期(比如每天早上)从服务器下载新增的确诊者的运动轨迹，并将自己本地存储的14天的运动轨迹与下载的新增的确诊者的运动轨迹进行求交集，如果交集为非空，则确定用户B或用户C可能是感染者的密切接触者，并触发提醒，向用户B或用户C发送其与感染者密切接触的提示信息，以使用户B或用户C进行隔离。
为了更好的解释本发明的实施例，下面通过具体的实施场景描述本发明接触者追踪方法的流程。
如图4所示，该流程包括以下步骤：
步骤401，用户在本地存储14天的运动轨迹。
本发明实施例中，用户手机通过内置卫星定位系统对用户的运动轨迹进行定位，并对用户的运动轨迹进行采样，在本地保存该用户14天内的采样轨迹。
步骤402，确诊用户向APP报告其为确诊者。
本发明实施例中，在用户被诊断为感染者时，确诊用户在APP(健康码客户端)报告其为确诊者。
步骤403，APP使用匿名数据上传算法向服务器传输确诊者的运动轨迹。
本发明实施例中，APP将确诊用户的运动轨迹通过匿名数据上传算法传输给服务器进行存储。
步骤404，服务器记录新增的确诊者的运动轨迹。
本发明实施例中，服务器接收新增的确诊者的运动轨迹，并对新增的确诊者的运动轨迹进行存储。
步骤405，所有用户定期从服务器下载新增的确诊者的运动轨迹。
本发明实施例中，所有用户可以定期(比如每天早上)从服务器下载新增的确诊者的运动轨迹。
步骤406，所有用户将下载的新增确诊者的运动轨迹与自身存储的14天的运动轨迹进行求交集。
步骤407，如果交集为非空，则该用户为确诊者的接触者，此时APP会向该用户发送其与确诊者接触的提示信息。
本发明实施例中，所有用户将下载的新增确诊者的运动轨迹与自身存储的14天的运动轨迹进行求交集，如果交集为非空，则该用户可能为确诊者的密切接触者，此时APP会向该用户发送其与确诊者密切接触的提示信息，以使该用户意识到自身的安全风险，并及时进行隔离。
上述实施例表明，在确定用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用该客户端的其它用户以传播的方式将用户预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以便使用客户端的其它用户从感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。由于采用预设的匿名数据上传规则仅对感染者的运动轨迹数据进行传输，并未传输感染者的身份信息，在运动轨迹数据传输过程中也识别不出感染者的真实身份信息，而且服务器也不知道感染者的真实身份信息，如此不但可以保护感染者的真实身份信息也可以确保感染者的运动轨迹数据不被泄露，从而有助于确保用户的隐私安全，并可以使其它用户根据从感染者数据库下载的感染者的运动轨迹数据确定自己为正常者或接触者。然后在判断用户是否为感染者的接触者时，以第一时间间隔周期性的将该用户在预设时段内的运动轨迹数据与感染者数据库中的运动轨迹数据进行匹配，可以快速准确地确定出该用户是否为感染者的接触者，从而可以提高对接触者的识别精度，并可以帮助接触者意识到自身的安全风险，以便接触者及时隔离，有助于避免疫情扩大传播。
基于相同的技术构思，图5示例性的示出了本发明实施例提供的一种接触者追踪装置，该装置可以执行接触者追踪方法的流程。
如图5所示，该装置包括：
获取单元501，用于获取预设时段内用户的运动轨迹数据；
处理单元502，用于在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以使所述使用所述客户端的其它用户从所述感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据所述感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
可选地，所述处理单元502还用于：
在确定所述用户为感染者之前，以第一时间间隔周期性的确定所述感染者数据库中是否存在所述用户的运动轨迹数据；
若是，则确定所述用户为感染者的接触者。
可选地，预设时段包括多个分时段；
所述处理单元502还用于：
在确定所述用户为感染者之前，以第二时间间隔周期性的将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，以使接收到所述第一加密密文的用户将所述第一加密密文上传至所述服务器或转发给除所述接收到所述第一加密密文的用户之外的使用所述客户端的用户。
可选地，所述处理单元502具体用于：
以第一预设概率生成所述用户任一分时段的运动轨迹数据，并使用对称加密密钥对所述分时段的运动轨迹数据进行加密，得到加密轨迹点；
使用所述服务器的公钥对所述对称加密密钥、所述用户的感染标识状态以及所述加密轨迹点进行加密，得到所述第一加密密文；
将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户。
可选地，所述处理单元502还用于：
接收第二加密密文，所述第二加密密文是由确诊为感染者的用户发送的或非感染者转发的；
将所述第二加密密文上传至所述服务器或随机转发给使用所述客户端的其它用户。
可选地，感染标识状态包括感染和未感染；
所述处理单元502具体用于：
以第二预设概率将所述第二加密密文上传给所述服务器，以使所述服务器使用所述服务器的私钥对所述第二加密密文进行解密，得到感染标识状态、对称加密密钥和加密轨迹点，并在确定所述感染标识状态为感染时使用所述对称加密密钥对所述加密轨迹点进行解密得到感染者的运动轨迹数据，存储至所述感染者数据库；或
以第三预设概率将所述第二加密密文随机转发给使用所述客户端的其它用户。
可选地，所述处理单元502具体用于：
将所述用户在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份，得到k份运动轨迹数据；
使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，以使接收到所述第三加密密文的用户将所述第三加密密文上传给所述服务器的感染者数据库或将所述第三加密密文随机发送给除接收到所述第三加密密文的用户以外的用户；所述k个用户为使用所述客户端的用户中除感染者以外的任意k个用户；所述k为大于等于2的整数。
可选地，所述处理单元502具体用于：
生成k个对称加密密钥，并使用k个对称加密密钥分别对所述k份运动轨迹数据进行加密，得到k个加密轨迹点；
使用所述服务器的加密公钥分别对所述k个对称加密密钥、所述k个加密轨迹点和所述用户的感染标识状态进行加密，得到k个第三加密密文；
将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户。
可选地，所述处理单元502具体用于：
通过卫星定位系统获取所述预设时段内用户的运动轨迹数据。
可选地，所述处理单元502还用于：
向所述用户发送提示信息，提示所述用户与感染者接触，以使所述用户进行隔离。
基于相同的技术构思，本发明实施例提供一种计算设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用所述存储器中存储的计算机程序，按照获得的程序执行接触者追踪方法。
基于相同的技术构思，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行接触者追踪方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种接触者追踪方法，其特征在于，包括：
客户端获取预设时段内用户的运动轨迹数据；
所述客户端在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以使所述使用所述客户端的其它用户从所述感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据所述感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端在确定所述用户为感染者之前，还包括：
所述客户端以第一时间间隔周期性的确定所述感染者数据库中是否存在所述用户的运动轨迹数据；
若是，则所述客户端确定所述用户为感染者的接触者。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时段包括多个分时段；
所述客户端在确定所述用户为感染者之前，还包括：
所述客户端以第二时间间隔周期性的将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，以使接收到所述第一加密密文的用户将所述第一加密密文上传至所述服务器或转发给除所述接收到所述第一加密密文的用户之外的使用所述客户端的用户。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述客户端将所述多个分时段中任一分时段的运动轨迹数据进行加密处理，得到第一加密密文，并将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户，包括：
所述客户端以第一预设概率生成所述用户任一分时段的运动轨迹数据，并使用对称加密密钥对所述分时段的运动轨迹数据进行加密，得到加密轨迹点；
所述客户端使用所述服务器的公钥对所述对称加密密钥、所述用户的感染标识状态以及所述加密轨迹点进行加密，得到所述第一加密密文；
所述客户端将所述第一加密密文随机发送给使用所述客户端的其它用户。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，感染标识状态包括感染和未感染；
所述方法还包括：
所述客户端接收第二加密密文，所述第二加密密文是由确诊为感染者的用户发送的或非感染者转发的；
所述客户端以第二预设概率将所述第二加密密文上传给所述服务器，以使所述服务器使用所述服务器的私钥对所述第二加密密文进行解密，得到感染标识状态、对称加密密钥和加密轨迹点，并在确定所述感染标识状态为感染时使用所述对称加密密钥对所述加密轨迹点进行解密得到感染者的运动轨迹数据，存储至所述感染者数据库；或
所述客户端以第三预设概率将所述第二加密密文随机转发给使用所述客户端的其它用户。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述客户端通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，包括：
所述客户端将所述用户在预设时段内的运动轨迹数据进行随机排序，并将随机排序后的运动轨迹数据随机分为k份，得到k份运动轨迹数据；
所述客户端使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，以使接收到所述第三加密密文的用户将所述第三加密密文上传给所述服务器的感染者数据库或将所述第三加密密文随机发送给除接收到所述第三加密密文的用户以外的用户；所述k个用户为使用所述客户端的用户中除感染者以外的任意k个用户；所述k为大于等于2的整数。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述客户端使用预设的加密规则分别对所述k份运动轨迹数据进行加密处理，得到k份第三加密密文，并将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户，包括：
所述客户端生成k个对称加密密钥，并使用k个对称加密密钥分别对所述k份运动轨迹数据进行加密，得到k个加密轨迹点；
所述客户端使用所述服务器的加密公钥分别对所述k个对称加密密钥、所述k个加密轨迹点和所述用户的感染标识状态进行加密，得到k个第三加密密文；
所述客户端将所述k份第三加密密文随机发送给k个用户。
8.一种接触者追踪装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取预设时段内用户的运动轨迹数据；
处理单元，用于在确定所述用户为感染者时，通过预设的匿名数据上传规则并依靠使用所述客户端的其它用户以传播的方式将所述预设时段内的运动轨迹数据上传至服务器的感染者数据库，以使所述使用所述客户端的其它用户从所述感染者数据库下载感染者的运动轨迹数据，并根据所述感染者的运动轨迹数据确定是否为接触者。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于调用所述存储器中存储的计算机程序，按照获得的程序执行权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行权利要求1至7任一项所述的方法。
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