19、具有可追溯性的隐私保护物流信息系统

具有可追溯性的隐私保护物流信息系统

在物流信息系统中，用户隐私保护和信息可追溯性是非常重要的。本文将介绍一种具有可追溯性的隐私保护物流信息系统（PPLIST），该系统通过使用假名、公钥聚合和签名聚合等技术，实现了用户隐私保护和信息可追溯性。

1. 相关背景与方案应用

在传统的假名系统中，往往依赖于可信中心进行假名验证。虽然有一些方案对可信中心的依赖程度有所降低，但仍然需要可信中心的参与。为了让用户在假名系统中拥有主动权，有学者提出了引入用户主密钥的新方案。当主密钥不同时，用户的身份信息必然不同，而且用户提交给组织的假名证书仅对应其主公钥，不会泄露主密钥信息。

假名在一些方案中已被用于保护用户隐私。例如，为了降低车联网中传统假名系统的通信成本，有方案利用网络边缘资源进行有效管理，从而有效降低了通信成本。还有匿名单点登录（ASSO）方案，用户使用其私钥生成不同的假名，匿名地从票据发行者处获取票据，且票据发行者无法知晓两张票据是否属于同一用户。在本文的PPLIST方案中，借鉴了该ASSO方案中的假名技术，使用户能够匿名且不可关联地使用物流服务。

2. 预备知识

2.1 双线性群

设 $G_1$、$G_2$、$G_{\iota}$ 是素数阶 $q$ 的循环群。若映射 $e: G_1 \times G_2 \to G_{\iota}$ 满足以下性质，则称其为双线性映射：
- 双线性性：对于所有的 $g \in G_1$，$h \in G_2$，$a, b \in Z_q$，有 $e(g^a, h^b) = e(g^b, h^a) = e(g, h)^{ab}$。
- 非退化性：对于所有的 $g \in