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随着定位技术的迅速成熟与发展,基于位置的服务(Location-based Service,LBS)成为了社会生活与国民经济众多行业中必不可少的一部分,其中包括交通运输、社交平台、医疗领域、军事国防等。伴随着无线网络技术的迅速推广以及相关应用领域的不断丰富,LBS变得愈加完善与便捷,拥有广泛的应用前景。LBS是指通过位置共享来向用户提供与位置相关的服务。在传统的集中化管理模式下,第三方引起的位置隐私泄露、位置信息篡改等问题给用户带来了巨大的安全隐患。考虑到区块链分布式的数据存储方式以及开放性、自治性等特点,本文利用区块链实现对位置信息的去中心化存储,并在此基础上研究和设计了多等级隐私保护的位置共享方案,消除了第三方带来的安全问题,实现了用户位置信息的安全共享。本文的主要研究成果如下所示:1.研究和构建了基于区块链的用户位置信息共享方案模型。通过研究位置共享机制的应用场景及体系结构,构建了方案的系统模型,并在此基础上根据模型中参与者潜在的攻击行为构建攻击者模型,并总结出去中心化模式下位置共享方案的安全目标,包括位置信息的:不可篡改性、保密性、多级隐私保护、可验证性以及可恢复性。2.在位置信息共享方案模型的基础上,研究了基于区块链的交互式“双信道”的多级隐私保护的位置共享方案(I-MPLS)。本文基于区块链,结合保序加密与Merkle哈希树,设计了I-MPLS,通过对其安全性分析可证明I-MPLS可满足方案模型中设定的所有安全目标。3.在位置信息共享方案模型的基础上,研究了基于区块链的非交互式“单信道”多级隐私位置共享方案(NI-MPLS)。为避免区块链下的位置信息交互,本文在I-MPLS的基础上结合基于属性加密机制,设计了NI-MPLS,同样通过安全性分析证明NI-MPLS可满足方案模型中的所有安全目标。4.对方案进行了性能分析与测试。本文对I-MPLS以及NI-MPLS的性能进行了对比分析,I-MPLS和NI-MPLS的区别主要体现在适用场景、多等级隐私保护的动态控制权以及计算开销三个方面,接着通过设计实验对方案I-MPLS和NI-MPLS每阶段的计算开销做出测试与对比。最后通过与其他相关方案的对比可知,只有本文所提方案可满足方案模型中的所有安全目标。