CN117520357A - 数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质 - Google Patents

数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质 Download PDF

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CN117520357A CN202311498705.6A CN202311498705A CN117520357A CN 117520357 A CN117520357 A CN 117520357A CN 202311498705 A CN202311498705 A CN 202311498705A CN 117520357 A CN117520357 A CN 117520357A
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万光勇
张欣
冯昶
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Abstract

本公开涉及数据处理领域,提供一种数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质,方法包括:利用同态加密算法生成地图公私钥对和车辆公私钥对,将公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;基于地图提供方提供的地图上的目标凸多边形各顶点的目标密文坐标及车辆数据提供方提供的车辆凸多边形各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形空间位置关系的密态中间结果;利用私钥解密密态中间结果得到明文中间结果;根据明文中间结果判定车辆凸多边形与目标凸多边形的实际空间位置关系并将其发至地图提供方。本公开有效解决了地图数据变化发现检测难、成本及延时性大、检测区域有限等问题。

Description

数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及数据处理技术领域,特别涉及一种数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
为了对地图数据进行及时更新,如何基于当前版本的地图数据发现某一个迭代时间段内现实世界变化更新的要素,一直是各个地图厂商需要不断解决的重要问题。
现有技术中,依靠地图厂商的采集设备在城市内不断巡航采集到的差分数据生成的道路区域变化信息,由于受到采集设备的成本和数量限制,只能识别出有限的变化点。而普通驾驶车辆数量多,行驶区域覆盖广,数据检测频次高,是优质的变化检测数据源。因此,如果依托普通驾驶车辆检测发生变化的区域位置,再由专业的采集车辆等采集设备对发生变化的区域进行实地数据采集更新,可以极大地减少区域变化的发现成本同时提升地图更新的质量和频次。
然而,由于测绘资质、地理信息安全以及个人隐私保护等原因,普通驾驶车辆所检测到的数据还无法直接提供给地图厂商用于变化区域发现检测。因此,如何在满足测绘资质、合规、数据安全、隐私保护等需求的前提下获取尽可能多的用于更新地图的数据源,是本领域亟待解决的难题。
现有技术虽然还不能将普通驾驶车辆检测到的数据直接提供给地图厂商用于变化区域发现检测,但现有技术已经能够通过线下交通信息网站与专业测绘车巡航相结合的方式来获取地图数据的变化更新信息,以弥补单纯依靠专业采集设备获取区域变化更新信息的不足。
然而,现有技术通过线下交通信息网站与专业测绘车巡航相结合获取地图变化更新信息的方式仍然存在数据获取局限、延迟性高、成本高昂以及更新有限等问题,具体表现在:
1、由于只有成片的区域更新才会出现在线下交通信息网站上,因此,通过线下交通信息网站只能获取成片的区域更新信息,而无法获取城市中海量分散要素的变化信息,造成了数据获取方面的局限性。
2、由于线下交通信息网站包括的区域更新信息通常是人工录入得到的,因此,其区域更新信息的发布时间往往具有很大的延时性和不确定性。
3、由于专业测绘车的单辆成本高昂,因此,若要使专业测绘车的巡航范围覆盖足够多的区域,则需要配置数量足够多的专业测绘车在相关区域进行巡航,导致了通过专业测绘车巡航获取地图变化更新信息方式的总体成本高昂。
4、因为专业测绘车的成本问题,通过专业测绘车巡航获取地图变化更新信息的方式只能覆盖部分城市的主要区域,从而导致专业测绘车巡航范围之外发生变化需要更新的大量区域常常因为无法及时被发现而得不到有效更新。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一,提供一种数据处理方法及系统、电子设备、计算机可读存储介质。
本公开的一个方面,提供了一种数据处理方法,所述数据处理方法包括:
利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;
基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果;
利用所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的私钥解密所述密态中间结果,得到对应的明文中间结果;
根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方。
可选地,所述基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果,包括:
将所述目标凸多边形和所述车辆凸多边形中的一者作为待判定凸多边形,另一者作为参照凸多边形;
基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式;
根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果。
可选地,所述基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式,包括:
分别将所述参照凸多边形中按照预设顺序连接的各条边对应的边向量的起点作为各个待判定向量的起点,并分别将所述待判定凸多边形中的各顶点作为各所述待判定向量的终点,基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,确定各所述边向量和各所述待判定向量分别对应的向量密态坐标;
根据所述向量密态坐标,分别确定所述待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的密态叉乘表达式;所述预设条件下的密态叉乘表达式用于指示左手坐标系或右手坐标系下采用叉乘法判断所述待判定凸多边形中各个顶点分别与所述参照凸多边形中各条边的位置关系的表达式;;
分别将所述待判定凸多边形中每个顶点对应的所述预设条件下的各个所述密态叉乘表达式进行与运算,得到所述待判定凸多边形中的每个顶点分别对应的所述密文位置关系式。
可选地,所述根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果,包括:
将所述待判定凸多边形中的各顶点对应的所述密文位置关系式进行与运算,得到所述密态中间结果。
可选地,所述根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,包括:
根据所述明文中间结果在所述左手坐标系或所述右手坐标系中的对应含义,确定所述实际空间位置关系;所述实际空间位置关系包括所述车辆凸多边形包含所述目标凸多边形、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形部分相交、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形相离中的任意一者。
可选地,所述目标凸多边形用于指示所述地图提供方提供的路面标识目标区域,各所述目标密文坐标由所述地图提供方利用所述地图公私钥对中的公钥对所述目标凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到;
所述车辆凸多边形用于指示所述车辆数据提供方识别出的与所述路面标识目标区域相对应的路面标识实际区域,各所述车辆密文坐标由所述车辆数据提供方利用所述车辆公私钥对中的公钥对所述车辆凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。
可选地,在将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方之后,所述数据处理方法还包括:
在所述车辆数据提供方有多个时,若各个所述车辆数据提供方提供的所述车辆凸多边形对应的所述实际空间位置关系表明各所述车辆凸多边形均与所述目标凸多边形没有交集,则更新所述地图。
本公开的另一个方面,提供了一种数据处理系统,所述数据处理系统包括:
密钥生成模块,用于利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;
确定模块,用于基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果;
解密模块,用于利用所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的私钥解密所述密态中间结果,得到对应的明文中间结果;
判定模块,用于根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方。
可选地,所述确定模块,用于基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果,包括:
所述确定模块,用于:
将所述目标凸多边形和所述车辆凸多边形中的一者作为待判定凸多边形,另一者作为参照凸多边形;
基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式;
根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果。
可选地,所述确定模块,用于基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式,包括:
所述确定模块,用于:
分别将所述参照凸多边形中按照预设顺序连接的各条边对应的边向量的起点作为各个待判定向量的起点,并分别将所述待判定凸多边形中的各顶点作为各所述待判定向量的终点,基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,确定各所述边向量和各所述待判定向量分别对应的向量密态坐标;
根据所述向量密态坐标,分别确定所述待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的密态叉乘表达式;所述预设条件下的密态叉乘表达式用于指示左手坐标系或右手坐标系下采用叉乘法判断所述待判定凸多边形中各个顶点分别与所述参照凸多边形中各条边的位置关系的表达式;
分别将所述待判定凸多边形中每个顶点对应的所述预设条件下的各个所述密态叉乘表达式进行与运算,得到所述待判定凸多边形中的每个顶点分别对应的所述密文位置关系式。
可选地,所述确定模块,用于根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果,包括:
所述确定模块,用于将所述待判定凸多边形中的各顶点对应的所述密文位置关系式进行与运算,得到所述密态中间结果。
可选地,所述判定模块,用于根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,包括:
所述判定模块,用于根据所述明文中间结果在所述左手坐标系或所述右手坐标系中的对应含义,确定所述实际空间位置关系;所述实际空间位置关系包括所述车辆凸多边形包含所述目标凸多边形、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形部分相交、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形相离中的任意一者。
可选地,所述目标凸多边形用于指示所述地图提供方提供的路面标识目标区域,各所述目标密文坐标由所述地图提供方利用所述地图公私钥对中的公钥对所述目标凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到;
所述车辆凸多边形用于指示所述车辆数据提供方识别出的与所述路面标识目标区域相对应的路面标识实际区域,各所述车辆密文坐标由所述车辆数据提供方利用所述车辆公私钥对中的公钥对所述车辆凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。
可选地,所述数据处理系统还包括:
地图更新模块,用于在所述车辆数据提供方有多个时,若各个所述车辆数据提供方提供的所述车辆凸多边形对应的所述实际空间位置关系表明各所述车辆凸多边形均与所述目标凸多边形没有交集,则更新所述地图。
本公开的另一个方面,提供了一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行前文记载的数据处理方法。
本公开的另一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现前文记载的数据处理方法。
本公开实施例相对于现有技术而言,充分利用全同态加密支持数据在密态形式下进行四则运算的能力,将全同态加密技术引入在轨迹数据处理过程,可在车辆识别数据安全可控的条件下基于车辆识别数据和地图数据进行凸多边形的空间关系计算,判别真实世界和地图数据的变化区域,实现了同态加密环境下车辆识别数据和地图数据的联合差分检测,有效解决了地图数据变化发现检测艰难、成本大、延时性大、检测区域有限等问题,可完全替换地图厂商使用交通信息网站或各自有限的测绘车进行巡航来进行地图数据变化发现检测的方式。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施方式的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本公开一实施方式提供的一种数据处理方法的流程图;
图2为本公开另一实施方式提供的一种同态加密服务器的通信连接关系示意图;
图3为本公开另一实施方式提供的多个目标凸多边形及其对应的车辆凸多边形的位置关系示意图;
图4为本公开另一实施方式提供的目标凸多边形与车辆凸多边形的位置关系示意图;
图5为本公开另一实施方式提供的数据处理系统的结构示意图;
图6为本公开另一实施方式提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本公开各实施方式中,为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。以下各个实施方式的划分是为了描述方便,不应对本公开的具体实现方式构成任何限定,各个实施方式在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
如图1所示,本公开的一个实施方式提供一种数据处理方法S100,应用于数据处理系统。该数据处理系统可以是任意类型的服务器,如可以包括但不限于同态加密服务器。同态加密服务器指的是能够提供同态加密(Homomorphic Encryption)服务的服务器。同态加密是一种加密形式,它允许人们对密文进行特定形式的代数运算得到仍然是加密的结果,将其解密所得到的结果与对明文进行同样的运算结果一样。换言之,同态加密技术令人们可以在加密的数据中进行诸如检索、比较等操作,得出正确的结果,而在整个处理过程中无需对数据进行解密。
数据处理方法S100还涉及至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方。地图提供方可以是地图的提供者或者地图数据使用方,如各类地图服务器或各地图厂商等。车辆数据提供方指的是检测识别数据如道路区域变化发现检测数据的提供者,如各车辆终端、移动终端等。
当数据处理系统为同态加密服务器时,同态加密服务器可以与至少一个地图提供方、至少一个车辆数据提供方组成如图2所示的网络拓扑结构。如图2所示,同态加密服务器作为独立可信的设备,分别与N个地图提供方即地图提供方1至地图提供方N通信连接,以与各个地图提供方进行数据传输,同时,同态加密服务器还与M个车辆数据提供方即车辆数据提供方1至车辆数据提供方M通信连接,以分别与各个车辆数据提供方进行数据传输。
数据处理方法S100主要应用于地图提供方无法直接将明文车辆数据用于道路区域变化发现检测的场景。作为一个场景示例,数据处理方法S100可以应用于以下场景:某一地图厂商作为地图提供方,需要依托海量的普通车辆进行道路区域中各类指示箭头等交通标志要素的变化发现检测,与此同时,各普通车辆作为车辆数据提供方无法直接将检测到的交通标志要素数据以明文的形式与地图提供方共享。
如图1所示,数据处理方法S100包括:
步骤S110,利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将地图公私钥对和车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方。
具体的,步骤S110可以利用CKKS、Paillier、BFV、BGV等同态加密算法中的任意一者分别生成地图公私钥对(pub_key_map,priv_key_map)和车辆公私钥对(pub_key_car,priv_key_car),其中,pub_key_map、priv_key_map分别为地图公私钥对中的公钥和私钥,pub_key_car、priv_key_car分别为车辆公私钥对中的公钥和私钥。
步骤S110可以将地图公私钥对中的公钥pub_key_map发送给任意一个或多个需要利用车辆数据提供方检测识别到的数据进行道路区域变化发现检测的地图提供方,同时将车辆公私钥对中的公钥pub_key_car发送给对应的至少一个车辆数据提供方,以使地图提供方和车辆数据提供方能够分别利用相应的公钥对待传输的明文数据进行加密,实现密文传输,从而防止数据传输过程中的数据泄露和隐私暴露。
步骤S120,基于地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果。
本实施方式中,目标凸多边形用于指示地图提供方提供的凸多边形的路面标识目标区域。地图提供方可以直接从地图中任选一个凸多边形的路面标识区域如某一箭头标识区域作为路面标识目标区域,也可以基于用户请求从地图上众多的凸多边形的路面标识区域中选取出用户请求对应的区域作为路面标识目标区域。当然,地图提供方还可以通过其他方式确定凸多边形的路面标识目标区域,本实施方式对此并不限制。
各目标密文坐标由地图提供方利用地图公私钥对中的公钥对目标凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。也就是说,地图提供方在确定出目标凸多边形之后,还需要分别确定目标凸多边形各个顶点的明文坐标如明文的经纬度值,利用接收到的地图公私钥对中的公钥pub_key_map对目标凸多边形的各个顶点的明文坐标进行同态加密,得到对应的各目标密文坐标。举例而言,当目标凸多边形有n个顶点时,目标凸多边形的各个顶点可以按顺时针或逆时针排列顺序分别记为P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4)、…、Pn(Xn,Yn),其中,(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)、…、(Xn,Yn)分别为顶点P1、P2、P3、P4、…、Pn的明文坐标。在确定出目标凸多边形各顶点的明文坐标之后,地图提供方即可利用地图公私钥对中的公钥pub_key_map对目标凸多边形各顶点的明文坐标进行同态加密,得到对应的目标密文坐标。例如,明文坐标X1、Y1、X2、Y2、X3、Y3、X4、Y4、…、Xn、Yn对应的目标密文坐标可分别表示为[X1]、[Y1]、[X2]、[Y2]、[X3]、[Y3]、[X4]、[Y4]、…、[Xn]、[Yn]。
车辆凸多边形用于指示车辆数据提供方识别出的与路面标识目标区域相对应的路面标识实际区域。由于地图提供方提供的路面标识目标区域为凸多边形,因此,车辆数据提供方基于目标凸多边形指示的路面标识目标区域进行检测识别所获取到的路面标识实际区域也为凸多边形,即车辆凸多边形。
各车辆密文坐标由车辆数据提供方利用车辆公私钥对中的公钥对车辆凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。也就是说,车辆数据提供方在检测识别到目标凸多边形对应的车辆凸多边形之后,还需要分别确定车辆凸多边形各个顶点的明文坐标如明文的经纬度值,利用接收到的车辆公私钥对中的公钥pub_key_car对车辆凸多边形的各个顶点的明文坐标进行同态加密,得到对应的各车辆密文坐标。举例而言,当车辆凸多边形有m个顶点时,车辆凸多边形的各个顶点可以按顺时针或逆时针排列顺序分别记为O1(S1,T1)、O2(S2,T2)、O3(S3,T3)、O4(S4,T4)、…、Om(Sm,Tm),其中,(S1,T1)、(S2,T2)、(S3,T3)、(S4,T4)、…、(Sn,Tn)分别为顶点O1、O2、O3、O4、…、Om的明文坐标。在确定出车辆凸多边形各顶点的明文坐标之后,车辆数据提供方即可利用车辆公私钥对中的公钥pub_key_car对车辆凸多边形各顶点的明文坐标进行同态加密,得到对应的车辆密文坐标。例如,明文坐标S1、T1、S2、T2、S3、T3、S4、T4、…、Sm、Tm对应的车辆密文坐标可分别表示为[S1]、[T1]、[S2]、[T2]、[S3]、[T3]、[S4]、[T4]、…、[Sm]、[Tm]。
需要说明的是,本实施方式并不对地图提供方或车辆数据提供方在进行同态加密时所采用的同态加密算法的具体类型进行限制,本领域技术人员可以根据实际需求选择设置。例如,本领域技术人员可以选择CKKS、Paillier、BFV、BGV等同态加密算法中的任意一者。
地图提供方除提供目标凸多边形外,还可以提供相应的查询时间段<t1,t2>,其中,t1为查询时间段的开始时间,t2为查询时间段的结束时间。查询时间段可以用于指示需要车辆数据提供方基于目标凸多边形指示的路面标识目标区域进行检测识别的时间段,以通过车辆数据提供方获取目标凸多边形在该查询时间段内对应的车辆凸多边形。地图提供方可以随机选择一个时间段作为查询时间段,也可以将用户指定的时间段作为查询时间段,本实施方式对此并不限制。
需要说明的是,当地图提供方有多个时,每个地图提供方均可以接收地图公私钥对中的公钥,利用该公钥对各自的至少一个目标凸多边形的各个顶点的明文坐标进行同态加密得到对应的目标密文坐标,之后,各地图提供方可以分别将各自的至少一个目标凸多边形的各个顶点的目标密文坐标提供给步骤S120的执行主体如同态加密服务器等数据处理系统。类似的,当车辆数据提供方有多个时,每个车辆数据提供方也均可以接收车辆公私钥对中的公钥,利用该公钥对各自提供的至少一个车辆凸多边形的各个顶点的明文坐标进行同态加密得到对应的车辆密文坐标,之后,各车辆数据提供方可以分别将各自的至少一个车辆凸多边形的各个顶点的车辆密文坐标提供给步骤S120的执行主体。
各个地图提供方还可以根据实际需要,将各自的各个目标凸多边形的各目标密文坐标及其对应的查询时间段一起提供给步骤S120的执行主体,各个车辆数据提供方也可以将各自的各个车辆凸多边形的各车辆密文坐标及其对应的检测时间提供给步骤S120的执行主体,从而使该执行主体能够对相应查询时间段内的至少一个车辆凸多边形与对应的目标凸多边形进行空间位置关系判定。举例而言,如图3所示,地图提供方可以提供两个目标凸多边形分别为目标凸多边形1、目标凸多边形2及其对应的查询时间段,相应的,车辆数据提供方可以在对应的查询时间段内分别基于目标凸多边形1、目标凸多边形2进行检测识别,得到目标凸多边形1、目标凸多边形2分别对应的车辆凸多边形1、车辆凸多边形2,以通过数据处理方法S100分别判断目标凸多边形1与车辆凸多边形1的实际空间位置关系、目标凸多边形2与车辆凸多边形2的实际空间位置关系。
示例性的,步骤S120可以包括:
将目标凸多边形和车辆凸多边形中的一者作为待判定凸多边形,另一者作为参照凸多边形。
举例而言,如图4所示,当目标凸多边形P的各个顶点按顺时针排列顺序依次为P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4),车辆凸多边形O的各个顶点按顺时针排列顺序依次为O1(S1,T1)、O2(S2,T2)、O3(S3,T3)、O4(S4,T4)时,可以将目标凸多边形P作为待判定凸多边形,将车辆凸多边形O作为参照凸多边形。当然,本领域技术人员也可以将车辆凸多边形O作为待判定凸多边形,将目标凸多边形P作为参照凸多边形,本实施方式对此并不限制。
基于目标密文坐标和车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,分别确定待判定凸多边形中的各顶点与参照凸多边形中各条边的密文位置关系式。该步骤具体可以包括:分别将参照凸多边形中按照预设顺序连接的各条边对应的边向量的起点作为各个待判定向量的起点,并分别将待判定凸多边形中的各顶点作为各待判定向量的终点,基于目标密文坐标和车辆密文坐标,确定各边向量和各待判定向量分别对应的向量密态坐标。根据向量密态坐标,分别确定待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的密态叉乘表达式;预设条件下的密态叉乘表达式用于指示左手坐标系或右手坐标系下采用叉乘法判断待判定凸多边形中各个顶点分别与参照凸多边形中各条边的位置关系的表达式。分别将待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的各个密态叉乘表达式进行与运算,得到待判定凸多边形中的每个顶点分别对应的密文位置关系式。
下面将图4中的目标凸多边形P作为待判定凸多边形,将图4中的车辆凸多边形O作为参照凸多边形,对上述密文位置关系式的确定方法进行具体说明。
如图4所示,参照凸多边形即车辆凸多边形O中按照顺时针顺序连接的各条边对应的边向量可分别表示为则边向量/> 对应的向量坐标可分别表示为(S2-S1,T2-T1)、(S3-S2,T3-T2)、(S4-S3,T4-T3)、(S1-S4,T1-T4),在此基础上,以待判定凸多边形即目标凸多边形P的顶点P1为终点的各待判定向量可分别表示为/>待判定向量/>对应的向量坐标可分别表示为(X1-S1,Y1-T1)、(X1-S2,Y1-T2)、(X1-S3,Y1-T3)、(X1-S4,Y1-T4);以待判定凸多边形即目标凸多边形P的顶点P2为终点的各待判定向量可分别表示为待判定向量/>对应的向量坐标可分别表示为(X2-S1,Y2-T1)、(X2-S2,Y2-T2)、(X2-S3,Y2-T3)、(X2-S4,Y2-T4);以待判定凸多边形即目标凸多边形P的顶点P3为终点的各待判定向量可分别表示为待判定向量/> 对应的向量坐标可分别表示为(X3-S1,Y3-T1)、(X3-S2,Y3-T2)、(X3-S3,Y3-T3)、(X4-S4,Y4-T4);以待判定凸多边形即目标凸多边形P的顶点P4为终点的各待判定向量可分别表示为待判定向量/>对应的向量坐标可分别表示为(X4-S1,Y4-T1)、(X4-S2,Y4-T2)、(X4-S3,Y4-T3)、(X4-S4,Y4-T4)。将上述各向量坐标中涉及的目标凸多边形P的各顶点的明文坐标替换为对应的目标密文坐标,将上述各向量坐标中涉及的车辆凸多边形O的各顶点的明文坐标替换为对应的车辆密文坐标,则可得到各边向量和各待判定向量分别对应的向量密态坐标。例如,边向量对应的向量密态坐标可分别表示为([S2]-[S1],[T2]-[T1])、([S3]-[S2],[T3]-[T2])、([S4]-[S3],[T4]-[T3])、([S1]-[S4],[T1]-[T4]),待判定向量/>对应的向量密态坐标可分别表示为([X1]-[S1],[Y1]-[T1])、([X1]-[S2],[Y1]-[T2])、([X1]-[S3],[Y1]-[T3])、([X1]-[S4],[Y1]-[T4]),待判定向量/> 对应的向量密态坐标可分别表示为([X2]-[S1],[Y2]-[T1])、([X2]-[S2],[Y2]-[T2])、([X2]-[S3],[Y2]-[T3])、([X2]-[S4],[Y2]-[T4]),待判定向量/>对应的向量密态坐标可分别表示为([X3]-[S1],[Y3]-[T1])、([X3]-[S2],[Y3]-[T2])、([X3]-[S3],[Y3]-[T3])、([X4]-[S4],[Y4]-[T4]),待判定向量/>对应的向量密态坐标可分别表示为([X4]-[S1],[Y4]-[T1])、([X4]-[S2],[Y4]-[T2])、([X4]-[S3],[Y4]-[T3])、([X4]-[S4],[Y4]-[T4])。
以左手坐标系为例,在得到各边向量对应的向量密态坐标以及待判定向量/> 分别对应的向量密态坐标之后,可以参照叉乘法判断点在边的左侧或右侧的表达式来分别确定待判定凸多边形即目标凸多边形P中的顶点P1、P2、P3、P4对应的密态叉乘表达式。以顶点P1为例,其与参照凸多边形即车辆凸多边形O中的边O1O2、的位置关系,可通过边向量/>与待判定向量/>的叉乘结果来表征。由于左手坐标系下叉乘表达式/>表示顶点P1在边O1O2的右侧,左手坐标系下叉乘表达式/>表示顶点P1在边O1O2的左侧,因此,顶点P1对应的预设条件下的密态叉乘表达式可以设置为左手坐标系下顶点P1在边O1O2、O2O3、O3O4、O4O1的右侧或左侧的叉乘表达式,也就是说,顶点P1对应的密态叉乘表达式可以为左手坐标系的/> 或者 其中, 可分别进一步表示为([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1])>0 、([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2])>0 、([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3])>0 、([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])>0, 可分别进一步表示为([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1]) < 0 、([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2]) < 0 、([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3])<0、([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])<0,则顶点P1对应的预设条件下的密态叉乘表达式可进一步设置为左手坐标系下的([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1])>0 、([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2])>0 、([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3])>0 、([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])>0 或([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1]) < 0 、([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2]) < 0、([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3]) < 0 、([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])<0。同理可得顶点P2、P3、P4分别对应的预设条件下的密态叉乘表达式。
特别的,当作为待判定凸多边形的目标凸多边形包括按顺时针排列的n个顶点分别为P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4)、…、Pn(Xn,Yn),作为参照凸多边形的车辆凸多边形包括按顺时针排列的m个顶点分别为O1(S1,T1)、O2(S2,T2)、O3(S3,T3)、O4(S4,T4)、…、Om-1(Sm-1,Tm-1)、Om(Sm,Tm)时,顶点Pn对应的预设条件下的密态叉乘表达式可分别设置为左手坐标系下的[S2]-[S1])*([Yn]-[T1])-([T2]-[T1])*([Xn]-[S1])>0 、([S3]-[S2])*([Yn]-[T2])-([T3]-[T2])*([Xn]-[S2])>0 、 … 、([Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])>0 、([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])>0 , 或 者([S2]-[S1])*([Yn]-[T1])-([T2]-[T1])*([Xn]-[S1])<0 、([S3]-[S2])*([Yn]-[T2])-([T3]-[T2])*([Xn]-[S2])<0 、 … 、([Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])<0 、([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])<0。其中,左手坐标系下,[Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])>0表征点Pn在边Om-1Om的右侧,([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])>0表征点Pn在边OmO1的右侧,([Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])<0表征点Pn在边Om-1Om的左侧,([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])<0表征点Pn在边OmO1的左侧。
将待判定凸多边形即目标凸多边形P中顶点P1对应的密文位置关系式记为[R1]和[R1]’,其中,[R1]对应左手坐标系下顶点P1在参照凸多边形即车辆凸多边形O的各条边的右侧的密态叉乘表达式,[R1]’对应左手坐标系下顶点P1在参照凸多边形即车辆凸多边形O的各条边的左侧的密态叉乘表达式,则[R1]可表示为[R1]=(([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1])>0)&&(([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2])>0)&&(([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3])>0)&&(([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])>0),[R1]’可表示为[R1]’=(([S2]-[S1])*([Y1]-[T1])-([T2]-[T1])*([X1]-[S1])<0)&&(([S3]-[S2])*([Y1]-[T2])-([T3]-[T2])*([X1]-[S2])<0)&&(([S4]-[S3])*([Y1]-[T3])-([T4]-[T3])*([X1]-[S3])<0)&&(([S1]-[S4])*([Y1]-[T4])-([T1]-[T4])*([X1]-[S4])<0)。
同理可得顶点P2对应的密文位置关系式[R2]和[R2]’、顶点P3对应的密文位置关系式[R3]和[R3]’、顶点P4对应的密文位置关系式[R4]和[R4]’。其中,[R2]=(([S2]-[S1])*([Y2]-[T1])-([T2]-[T1])*([X2]-[S1])>0)&&(([S3]-[S2])*([Y2]-[T2])-([T3]-[T2])*([X2]-[S2])>0)&&(([S4]-[S3])*([Y2]-[T3])-([T4]-[T3])*([X2]-[S3])>0)&&(([S1]-[S4])*([Y2]-[T4])-([T1]-[T4])*([X2]-[S4])>0),[R2]’=(([S2]-[S1])*([Y2]-[T1])-([T2]-[T1])*([X2]-[S1])<0)&&(([S3]-[S2])*([Y2]-[T2])-([T3]-[T2])*([X2]-[S2])<0)&&(([S4]-[S3])*([Y2]-[T3])-([T4]-[T3])*([X2]-[S3])<0)&&(([S1]-[S4])*([Y2]-[T4])-([T1]-[T4])*([X2]-[S4])<0),[R3]=(([S2]-[S1])*([Y3]-[T1])-([T2]-[T1])*([X3]-[S1])>0)&&(([S3]-[S2])*([Y3]-[T2])-([T3]-[T2])*([X3]-[S2])>0)&&(([S4]-[S3])*([Y3]-[T3])-([T4]-[T3])*([X3]-[S3])>0)&&(([S1]-[S4])*([Y3]-[T4])-([T1]-[T4])*([X3]-[S4])>0),[R3]’=(([S2]-[S1])*([Y3]-[T1])-([T2]-[T1])*([X3]-[S1])<0)&&(([S3]-[S2])*([Y3]-[T2])-([T3]-[T2])*([X3]-[S2])<0)&&(([S4]-[S3])*([Y3]-[T3])-([T4]-[T3])*([X3]-[S3])<0)&&(([S1]-[S4])*([Y3]-[T4])-([T1]-[T4])*([X3]-[S4])<0),[R4]=(([S2]-[S1])*([Y4]-[T1])-([T2]-[T1])*([X4]-[S1])>0)&&(([S3]-[S2])*([Y4]-[T2])-([T3]-[T2])*([X4]-[S2])>0)&&(([S4]-[S3])*([Y4]-[T3])-([T4]-[T3])*([X4]-[S3])>0)&&(([S1]-[S4])*([Y4]-[T4])-([T1]-[T4])*([X4]-[S4])>0),[R4]’=(([S2]-[S1])*([Y4]-[T1])-([T2]-[T1])*([X4]-[S1])<0)&&(([S3]-[S2])*([Y4]-[T2])-([T3]-[T2])*([X4]-[S2])<0)&&(([S4]-[S3])*([Y4]-[T3])-([T4]-[T3])*([X4]-[S3])<0)&&(([S1]-[S4])*([Y4]-[T4])-([T1]-[T4])*([X4]-[S4])<0)。
特别的,当作为待判定凸多边形的目标凸多边形包括按顺时针排列的n个顶点分别为P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4)、…、Pn(Xn,Yn),作为参照凸多边形的车辆凸多边形包括按顺时针排列的m个顶点分别为O1(S1,T1)、O2(S2,T2)、O3(S3,T3)、O4(S4,T4)、…、Om-1(Sm-1,Tm-1)、Om(Sm,Tm)时,顶点Pn对应的密文位置关系式[Rn]和[Rn]’可分别表示为[Rn]=(([S2]-[S1])*([Yn]-[T1])-([T2]-[T1])*([Xn]-[S1])>0)&&(([S3]-[S2])*([Yn]-[T2])-([T3]-[T2])*([Xn]-[S2])>0)&&…&&(([Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])>0)&&(([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])>0),[Rn]’=(([S2]-[S1])*([Yn]-[T1])-([T2]-[T1])*([Xn]-[S1])<0)&&(([S3]-[S2])*([Yn]-[T2])-([T3]-[T2])*([Xn]-[S2])<0)&&…&&(([Sm]-[Sm-1])*([Yn]-[Tm])-([Tm]-[Tm-1])*([Xn]-[Sm])<0)&&(([S1]-[Sm])*([Yn]-[Tm])-([T1]-[Tm])*([Xn]-[Sm])<0)。
根据密文位置关系式,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果。该步骤具体可以包括:将待判定凸多边形中的各顶点对应的密文位置关系式进行与运算,得到密态中间结果。
具体的,以作为待判定凸多边形的图4中的目标凸多边形P为例,当其顶点P1对应的密文位置关系式为[R1]和[R1]’,顶点P2对应的密文位置关系式为[R2]和[R2]’,顶点P3对应的密文位置关系式为[R3]和[R3]’,顶点P4对应的密文位置关系式为[R4]和[R4]’时,待判定凸多边形即目标凸多边形P对应的密态中间结果可记为[D]和[D]’,则[D]可表示为[D]=[R1]&&[R2]&&[R3]&&[R4],[D]’可表示为[D]’=[R1]’&&[R2]’&&[R3]’&&[R4]’。
特别的,当作为待判定凸多边形的目标凸多边形包括按顺时针排列的n个顶点分别为P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4)、…、Pn(Xn,Yn),作为参照凸多边形的车辆凸多边形包括按顺时针排列的m个顶点分别为O1(S1,T1)、O2(S2,T2)、O3(S3,T3)、O4(S4,T4)、…、Om-1(Sm-1,Tm-1)、Om(Sm,Tm)时,待判定凸多边形对应的密态中间结果[D]和[D]’可分别表示为[D]=[R1]&&[R2]&&[R3]&&…&&[Rn]、[D]’=[R1]’&&[R2]’&&[R3]’&&…&&[Rn]’。
步骤S130,利用地图公私钥对和车辆公私钥对中的私钥解密密态中间结果,得到对应的明文中间结果。
具体的,步骤S130可以基于地图提供方和车辆数据提供方进行同态加密时所采用的加密算法,利用地图公私钥对中的私钥priv_key_map和车辆公私钥对中的私钥priv_key_car对密文中间结果[D]和[D]’进行解密,得到对应的明文中间结果D和D’。
步骤S140,根据明文中间结果判定车辆凸多边形与目标凸多边形的实际空间位置关系,将实际空间位置关系发送给地图提供方。
示例性的,步骤S140可以包括:根据明文中间结果在左手坐标系或右手坐标系中的对应含义,确定实际空间位置关系;实际空间位置关系包括车辆凸多边形包含目标凸多边形、车辆凸多边形与目标凸多边形部分相交、车辆凸多边形与目标凸多边形相离中的任意一者。
具体的,将目标凸多边形作为待判定凸多边形,车辆凸多边形作为参照凸多边形,若左手坐标系下明文中间结果D为真即D=true,则表示目标凸多边形被车辆凸多边形包含,即车辆凸多边形包含目标凸多边形;若左手坐标系下明文中间结果D’为真即D’=true,则表示目标凸多边形与车辆凸多边形相离,即目标凸多边形与车辆凸多边形既不相交也不相互包含;若左手坐标系下明文中间结果D和D’均为假即D=D’=false,则表示目标凸多边形与车辆凸多边形相交。
以图4为例,目标凸多边形P作为待判定凸多边形,车辆凸多边形O作为参照凸多边形时,对目标凸多边形P和车辆凸多边形O来说,左手坐标系下,顶点P1在边O1O2的右侧、在边O2O3的右侧、在边O3O4的右侧、在边O4O1的左侧,则顶点P1对应的R1=R1’=false;顶点P2在边O1O2的右侧、在边O2O3的右侧、在边O3O4的右侧、在边O4O1的右侧,则顶点P2对应的R2=true,R2’=false;顶点P3在边O1O2的右侧、在边O2O3的右侧、在边O3O4的左侧、在边O4O1的右侧,则顶点P3对应的R3=R3’=false;顶点P4在边O1O2的右侧、在边O2O3的右侧、在边O3O4的左侧、在边O4O1的左侧,则顶点P4对应的R4=R4’=false,因此,对于目标凸多边形P来说,明文中间结果D=R1&&R2&&R3&&R4=false,D’=R1’&&R2’&&R3’&&R4’=false,即D=D’=false,因此,图4中目标凸多边形P与车辆凸多边形O的实际空间位置关系为目标凸多边形P与车辆凸多边形O相交。
需要说明的是,当目标凸多边形对应的车辆凸多边形有多个时,需要利用上述数据处理方法S100依次确定该目标凸多边形与各车辆凸多边形的实际空间位置关系,并将各实际空间位置关系发送给提供该目标凸多边形的地图提供方。
本公开实施方式提供的数据处理方法相对于现有技术而言,充分利用全同态加密支持数据在密态形式下进行四则运算的能力,将全同态加密技术引入在数据处理过程,可在车辆识别数据安全可控的条件下基于车辆识别数据和地图数据进行凸多边形的空间关系计算,判别真实世界和地图数据的变化区域,实现了同态加密环境下车辆识别数据和地图数据的联合差分检测,有效解决了地图数据变化发现检测艰难、成本大、延时性大、检测区域有限等问题,可完全替换地图厂商使用交通信息网站或各自有限的测绘车进行巡航来进行地图数据变化发现检测的方式。
示例性的,在将实际空间位置关系发送给地图提供方之后,数据处理方法还可以:在车辆数据提供方有多个时,若各个车辆数据提供方提供的车辆凸多边形对应的实际空间位置关系表明各车辆凸多边形均与目标凸多边形没有交集,则更新地图。
具体的,若同一目标凸多边形对应的多个车辆凸多边形中存在至少一个车辆凸多边形与该目标凸多边形存在交集即存在包含关系或相交关系,则表明该目标凸多边形所在位置处的地图数据与实际位置数据相对应,地图数据相对实际位置数据没有产生变化。而若同一目标凸多边形对应的多个车辆凸多边形与该目标凸多边形均没有交集即既不存在包含关系也不存在相交关系,则表明该目标凸多边形位置处的地图数据不再与实际位置数据相对应,地图数据相对实际位置数据发生了变化,此时,为了使地图数据与实际位置数据相对应,需要重新基于实际位置数据对地图数据进行更新。
需要说明的是,本实施方式并不对更新地图的具体方式进行限制。例如,在地图数据相对实际位置数据发生了变化时,可以将发生变化的位置区域附近的任意要素的主键加密后发送给相应的地图厂商,该地图厂商在接收到加密后的主键后,可以通过查询本地库确定该主键对应的实际位置,之后对该实际位置进行实地数据采集,利用实地采集到的数据更新地图。
本公开的另一个实施方式涉及一种数据处理系统,如图5所示,数据处理系统包括:
密钥生成模块510,用于利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将地图公私钥对和车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;
确定模块520,用于基于地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果;
解密模块530,用于利用地图公私钥对和车辆公私钥对中的私钥解密密态中间结果,得到对应的明文中间结果;
判定模块540,用于根据明文中间结果判定车辆凸多边形与目标凸多边形的实际空间位置关系,将实际空间位置关系发送给地图提供方。
示例性的,确定模块520用于基于地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果,包括:
确定模块520用于:
将目标凸多边形和车辆凸多边形中的一者作为待判定凸多边形,另一者作为参照凸多边形;
基于目标密文坐标和车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,分别确定待判定凸多边形中的各顶点与参照凸多边形中各条边的密文位置关系式;
根据密文位置关系式,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果。
示例性的,确定模块520用于基于目标密文坐标和车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,分别确定待判定凸多边形中的各顶点与参照凸多边形中各条边的密文位置关系式,包括:
确定模块520用于:
分别将参照凸多边形中按照预设顺序连接的各条边对应的边向量的起点作为各个待判定向量的起点,并分别将待判定凸多边形中的各顶点作为各待判定向量的终点,基于目标密文坐标和车辆密文坐标,确定各边向量和各待判定向量分别对应的向量密态坐标;
根据向量密态坐标,分别确定待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的密态叉乘表达式;预设条件下的密态叉乘表达式用于指示左手坐标系或右手坐标系下采用叉乘法判断待判定凸多边形中各个顶点分别与参照凸多边形中各条边的位置关系的表达式;
分别将待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的各个密态叉乘表达式进行与运算,得到待判定凸多边形中的每个顶点分别对应的密文位置关系式。
示例性的,确定模块520用于根据密文位置关系式,确定表征目标凸多边形与车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果,包括:
确定模块520用于将待判定凸多边形中的各顶点对应的密文位置关系式进行与运算,得到密态中间结果。
示例性的,判定模块540用于根据明文中间结果判定车辆凸多边形与目标凸多边形的实际空间位置关系,包括:
判定模块540用于根据明文中间结果在左手坐标系或右手坐标系中的对应含义,确定实际空间位置关系;实际空间位置关系包括车辆凸多边形包含目标凸多边形、车辆凸多边形与目标凸多边形部分相交、车辆凸多边形与目标凸多边形相离中的任意一者。
示例性的,目标凸多边形用于指示地图提供方提供的路面标识目标区域,各目标密文坐标由地图提供方利用地图公私钥对中的公钥对目标凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到;
车辆凸多边形用于指示车辆数据提供方识别出的与路面标识目标区域相对应的路面标识实际区域,各车辆密文坐标由车辆数据提供方利用车辆公私钥对中的公钥对车辆凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。
示例性的,数据处理系统还包括:
地图更新模块,用于在车辆数据提供方有多个时,若各个车辆数据提供方提供的车辆凸多边形对应的实际空间位置关系表明各车辆凸多边形均与目标凸多边形没有交集,则更新地图。
本公开实施方式提供的数据处理系统的具体实现方法,可以参见本公开实施方式提供的数据处理方法所述,此处不再赘述。
本公开实施方式提供的数据处理系统相对于现有技术而言,充分利用全同态加密支持数据在密态形式下进行四则运算的能力,将全同态加密技术引入在轨迹数据处理过程,可在车辆识别数据安全可控的条件下基于车辆识别数据和地图数据进行凸多边形的空间关系计算,判别真实世界和地图数据的变化区域,实现了同态加密环境下车辆识别数据和地图数据的联合差分检测,有效解决了地图数据变化发现检测艰难、成本大、延时性大、检测区域有限等问题,可完全替换地图厂商使用交通信息网站或各自有限的测绘车进行巡航来进行地图数据变化发现检测的方式。
本公开的另一个实施方式涉及一种电子设备,如图6所示,包括:
至少一个处理器601;以及,
与至少一个处理器601通信连接的存储器602;其中,
存储器602存储有可被至少一个处理器601执行的指令,指令被至少一个处理器601执行,以使至少一个处理器601能够执行上述实施方式所述的数据处理方法。
其中,存储器和处理器采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本公开的另一个实施方式涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式所述的数据处理方法。
即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施方式所述方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本公开各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本公开的具体实施方式,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其做各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据处理方法,其特征在于,所述数据处理方法包括:
利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;
基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果;
利用所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的私钥解密所述密态中间结果,得到对应的明文中间结果;
根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方。
2.根据权利要求1所述的数据处理方法,其特征在于,所述基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果,包括:
将所述目标凸多边形和所述车辆凸多边形中的一者作为待判定凸多边形,另一者作为参照凸多边形;
基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式;
根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果。
3.根据权利要求2所述的数据处理方法,其特征在于,所述基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,利用所述密态叉乘算法,分别确定所述待判定凸多边形中的各顶点与所述参照凸多边形中各条边的密文位置关系式,包括:
分别将所述参照凸多边形中按照预设顺序连接的各条边对应的边向量的起点作为各个待判定向量的起点,并分别将所述待判定凸多边形中的各顶点作为各所述待判定向量的终点,基于所述目标密文坐标和所述车辆密文坐标,确定各所述边向量和各所述待判定向量分别对应的向量密态坐标;
根据所述向量密态坐标,分别确定所述待判定凸多边形中每个顶点对应的预设条件下的密态叉乘表达式;所述预设条件下的密态叉乘表达式用于指示左手坐标系或右手坐标系下采用叉乘法判断所述待判定凸多边形中各个顶点分别与所述参照凸多边形中各条边的位置关系的表达式;
分别将所述待判定凸多边形中每个顶点对应的所述预设条件下的各个所述密态叉乘表达式进行与运算,得到所述待判定凸多边形中的每个顶点分别对应的所述密文位置关系式。
4.根据权利要求3所述的数据处理方法,其特征在于,所述根据所述密文位置关系式,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的所述密态中间结果,包括:
将所述待判定凸多边形中的各顶点对应的所述密文位置关系式进行与运算,得到所述密态中间结果。
5.根据权利要求4所述的数据处理方法,其特征在于,所述根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,包括:
根据所述明文中间结果在所述左手坐标系或所述右手坐标系中的对应含义,确定所述实际空间位置关系;所述实际空间位置关系包括所述车辆凸多边形包含所述目标凸多边形、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形部分相交、所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形相离中的任意一者。
6.根据权利要求1至5任一项所述的数据处理方法,其特征在于,
所述目标凸多边形用于指示所述地图提供方提供的凸多边形的路面标识目标区域,各所述目标密文坐标由所述地图提供方利用所述地图公私钥对中的公钥对所述目标凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到;
所述车辆凸多边形用于指示所述车辆数据提供方识别出的与所述路面标识目标区域相对应的路面标识实际区域,各所述车辆密文坐标由所述车辆数据提供方利用所述车辆公私钥对中的公钥对所述车辆凸多边形中各顶点的明文坐标进行同态加密得到。
7.根据权利要求6所述的数据处理方法,其特征在于,在将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方之后,所述数据处理方法还包括:
在所述车辆数据提供方有多个时,若各个所述车辆数据提供方提供的所述车辆凸多边形对应的所述实际空间位置关系表明各所述车辆凸多边形均与所述目标凸多边形没有交集,则更新所述地图。
8.一种数据处理系统,其特征在于,所述数据处理系统包括:
密钥生成模块,用于利用同态加密算法分别生成地图公私钥对和车辆公私钥对,并将所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的公钥分别发送给至少一个地图提供方和至少一个车辆数据提供方;
确定模块,用于基于所述地图提供方提供的地图上的目标凸多边形中各顶点的目标密文坐标以及所述车辆数据提供方提供的车辆凸多边形中各顶点的车辆密文坐标,利用密态叉乘算法,确定表征所述目标凸多边形与所述车辆凸多边形的空间位置关系的密态中间结果;
解密模块,用于利用所述地图公私钥对和所述车辆公私钥对中的私钥解密所述密态中间结果,得到对应的明文中间结果;
判定模块,用于根据所述明文中间结果判定所述车辆凸多边形与所述目标凸多边形的实际空间位置关系,将所述实际空间位置关系发送给所述地图提供方。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7中任一项所述的数据处理方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的数据处理方法。
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