保護(hù)隱私的異質(zhì)頻譜單向拍賣機(jī)制研究.pdf

1、眾所周知，頻譜是無線通信領(lǐng)域中的一種有限資源，并且正在面臨著短缺危機(jī)。一方面，由于國家政府采取了傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式，使得閑置頻譜的利用率降低。另一方面，隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，勢必會使得本就短缺的頻譜資源變得更加匱乏。為了緩解頻譜短缺的危機(jī)，引入了二級頻譜市場，該市場允許主用戶將自己閑置的頻段售賣或者出租給次級用戶以獲取合適的收益。為了進(jìn)一步提高頻譜分配的效率，誠實(shí)的頻譜拍賣機(jī)制一直被廣泛研究，同時(shí)，誠實(shí)的頻譜拍賣機(jī)制中涉及到的

2、隱私問題也備受關(guān)注。然而，現(xiàn)存的隱私保護(hù)工作主要關(guān)注于同質(zhì)頻譜拍賣機(jī)制，而異質(zhì)頻譜拍賣的情況常常被忽略。
　　在本文中，我們針對一種異質(zhì)頻譜單向拍賣機(jī)制TAMES進(jìn)行安全分析。具體的講，在TAMES拍賣機(jī)制的報(bào)價(jià)提交階段中規(guī)定，所有買家的真實(shí)估價(jià)必須公布給拍賣者。然而，無論拍賣者誠實(shí)與否，真實(shí)估價(jià)都是買家的重要隱私，需要進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。此外，在TAMES拍賣機(jī)制的獲勝者判定階段中規(guī)定，小組內(nèi)最低報(bào)價(jià)的買家將作為最終拍賣結(jié)果的定價(jià)買

3、家而公布其報(bào)價(jià)，這將會泄露定價(jià)買家的ID。為了實(shí)現(xiàn)密碼學(xué)意義上的安全性，我們提出一種保護(hù)異質(zhì)頻譜單向拍賣機(jī)制的安全方案，PATH，使得頻譜拍賣除拍賣結(jié)果所包含的信息以外不泄露任何有關(guān)買家敏感信息給任意參與方。
　　此外，我們還提出了一種保護(hù)隱私的異質(zhì)頻譜單向拍賣改進(jìn)方案，即改進(jìn)PATH。考慮到TAMES拍賣機(jī)制中頻譜具備的異質(zhì)性，不僅允許買家可以自由表述對不同頻段的不同喜愛程度，而且決定了每個(gè)頻段構(gòu)造的買家干擾圖是各不相同的。就買

4、家報(bào)價(jià)異質(zhì)性而言，相比較于同質(zhì)頻譜拍賣過程中的單一報(bào)價(jià)，異質(zhì)頻譜拍賣中的買家報(bào)價(jià)向量勢必會增加PATH的計(jì)算和通訊代價(jià)。為了提高PATH方案的效率，同時(shí)保證方案的安全性，我們針對買家報(bào)價(jià)異質(zhì)性問題介紹了一種數(shù)據(jù)向量整合(DVP)技術(shù)。通過對基本PATH和改進(jìn)PATH方案的性能對比和實(shí)驗(yàn)?zāi)M，證實(shí)了改進(jìn)方案在嚴(yán)格保護(hù)TAMES拍賣機(jī)制中買家隱私信息的同時(shí)，具備了較高的執(zhí)行效率，適用于較大規(guī)模應(yīng)用中。
　　總而言之，我們主要圍繞異質(zhì)頻