一种通信设备距离的计算方法、装置及通信设备与流程

1.本发明涉及通信设备轨道计算技术领域，特别是指一种通信设备距离的计算方法、装置及通信设备。


背景技术：

2.近些年来，随着卫星通信应用的高速发展，同步轨道卫星越来越多，卫星间距越来越小，卫星的通信频率受到影响，因此距离较近卫星之间的干扰现象逐年增多。所以，各方在发射卫星之前，需要分析与方邻近卫星的轨道交叠情况，避免干扰情况出现。但是卫星轨道数据属于高度机密的数据，各方都不会公开，所以卫星轨道交叠情况的分析需要在隐私保护的前提下进行。
3.现有技术中针对两个卫星轨道距离的计算，或者基于半诚实模型判断两方卫星向量相似性，但由于半诚实模型需要双方的真实数据才能计算，各方均无法得到对方的高度机密的数据，因此针对两个卫星轨道距离的计算，半诚实模型的局限性较大；或者仅通过同态加密比较两个卫星坐标向量模长来判断向量的相似性，没有真正计算其欧氏距离本身，计算结果的精度较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种通信设备距离的计算方法、装置及通信设备，用以解决现有技术中基于半诚实模型计算通信设备之间的距离时因无法判断对方数据真实性，导致计算结果的正确性无法保证的问题。
5.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算方法，应用于第一通信设备，包括：
6.将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
7.接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
8.根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
9.在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
10.进一步地，所述根据所述第一通信设备的第一位置信息，得到第一加密数据，包括：
11.对所述第一位置信息中的位置坐标进行加密，得到第一子加密数据；
12.对所述第一通信设备生成的第一随机数进行加密，得到加密后的第一随机数；
13.根据第一加密算法对所述第一子加密数据和所述加密后的第一随机数进行处理，得到第二子加密数据；
14.其中，所述第一加密数据包括所述第一子加密数据和所述第二子加密数据。
15.进一步地，所述根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性，包括：
16.通过私钥对所述第一中间数据进行解密，得到第二中间数据；
17.根据所述第二中间数据确定第一参考值，并将所述第一参考值发送至所述第二通信设备；
18.接收所述第二通信设备根据所述第一参考值反馈的第三中间数据和第四中间数据；
19.对所述第三中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第五中间数据，对所述第四中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第六中间数据，并将所述第五中间数据、所述第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数发送给第二通信设备；
20.接收所述第二通信设备发送的随机盐值、第二随机数和第一哈希值，以及所述第二通信设备根据所述第六中间数据反馈的第七中间数据；
21.根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性；
22.其中，所述第五中间数据与所述第六中间数据的数量之和为3。
23.进一步地，所述根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性，包括：
24.根据所述第一通信设备预生成的哈希函数对所述随机盐值和所述第二随机数进行处理，得到第二哈希值；
25.在所述第二哈希值等于所述第一哈希值的情况下，对第五中间数据和所述第七中间数据求和，得到第八中间值；
26.若所述第八中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第二位置信息的真实性通过验证。
27.进一步地，所述在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：
28.所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第八中间数据的二分之一次方。
29.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算方法，应用于第二通信设备，包括：
30.接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
31.根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
32.根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
33.在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
34.进一步地，所述第一加密数据包括第一子加密数据和第二子加密数据；
35.对所述第二位置信息中的位置坐标进行加密，得到第三子加密数据；
36.所述根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，包括：
37.根据第一加密算法对所述第二子加密数据、所述第三子加密数据以及所述第二通信设备生成的第二随机数进行处理，得到所述第一中间数据。
38.进一步地，所述根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性，包括：
39.接收所述第一通信设备根据所述第一中间数据反馈的第一参考值，并对所述第一参考值进行加密计算；
40.根据加密计算后的所述第一参考值确定第三中间数据和第四中间数据，并将所述第三中间数据和所述第四中间数据发送至所述第一通信设备；
41.接收所述第一通信设备根据所述第三中间数据和所述第四中间数据反馈的第五中间数据和第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数；
42.对所述第六中间数据进行去随机化处理，得到第七中间数据；
43.根据所述哈希函数对所述第二通信设备生成的随机盐值和第二随机数进行处理，确定第一哈希值，并将所述第一中间值、所述随机盐值、所述第二随机数以及第一哈希值发送给所述第一通信设备；
44.根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性。
45.进一步地，所述根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性，包括：
46.将所述第七中间数据和所述第五中间数据相加，得到第九中间数据；
47.若所述第九中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第一位置信息的真实性通过验证。
48.进一步地，所述在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：
49.所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第九中间数据的二分之一次方。
50.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算装置，应用于第一通信设备，包括：
51.加密模块，用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
52.第一接收模块，用于接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
53.第一验证模块，用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
54.第一确定模块，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
55.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算装置，应用于第二通信设备，包括：
56.第二接收模块，用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
57.第二确定模块，用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的
第二位置信息；
58.第二验证模块，用于根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
59.第三确定模块，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
60.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备，所述通信设备为第一通信设备，包括处理器和收发器，其中，
61.所述收发机用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
62.接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
63.所述处理器用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
64.在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
65.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备，所述通信设备为第二通信设备，包括处理器和收发器，其中，
66.所述收发机用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
67.所述处理器用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
68.所述收发机还用于将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；
69.根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
70.所述处理器还用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
71.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种通信设备，包括收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；所述处理器执行所述程序或指令时实现如上所述的通信设备距离的计算方法。
72.为达到上述目的，本发明的实施例提供一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的通信设备距离的计算方法中的步骤。
73.本发明的上述技术方案的有益效果如下：
74.本发明实施例的通信设备距离的计算方法，将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；通过将第一位置信息加密之后发送给第二通信设备，以及接收经过加密的所述第二通信设备的第二位置信息，在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间加密传输，以防止第三方的恶意篡改，提高了通信设备之间数据传输的安全性。根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离；通过第一中间数据对所述第二位置信息的真实性进行验证，避免了第二通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的
距离计算的准确性。
附图说明
75.图1为本发明实施例的应用于第一通信设备的通信设备距离的计算方法的流程示意图；
76.图2为本发明实施例的应用于第二通信设备的通信设备距离的计算方法的流程示意图；
77.图3为本发明实施例的应用于第一通信设备的通信设备距离的计算装置的示意图；
78.图4为本发明实施例的应用于第二通信设备的通信设备距离的计算装置的示意图；
79.图5为本发明实施例的通信设备的结构示意图之一；
80.图6为本发明实施例的通信设备的结构示意图之二；
81.图7为本发明实施例的另一通信设备的结构示意图。
具体实施方式
82.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
83.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
84.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
85.另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
86.在本技术所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
87.如图1所示，本发明实施例的一种通信设备距离的计算方法，应用于第一通信设备，包括以下步骤：
88.步骤101，将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
89.步骤102，接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
90.步骤103，根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
91.步骤104，在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
92.需要说明的是，所述通信设备可以为卫星，所述第一通信设备可以为卫星a，所述
第二通信设备可以为卫星b。所述第一位置信息包括第一通信设备的三维坐标，所述第二位置信息包括第二通信设备的三维坐标。
93.本发明实施例的通信设备距离的计算方法，通过将第一位置信息加密之后发送给第二通信设备，以及接收经过加密的所述第二通信设备的第二位置信息，在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间加密传输，以防止第三方的恶意篡改，提高了通信设备之间数据传输的安全性；通过第一中间数据对所述第二位置信息的真实性进行验证，避免了第二通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
94.可选地，所述根据所述第一通信设备的第一位置信息，得到第一加密数据，包括：
95.对所述第一位置信息中的位置坐标进行加密，得到第一子加密数据；
96.对所述第一通信设备生成的第一随机数进行加密，得到加密后的第一随机数；
97.根据第一加密算法对所述第一子加密数据和所述加密后的第一随机数进行处理，得到第二子加密数据；
98.其中，所述第一加密数据包括所述第一子加密数据和所述第二子加密数据。
99.本发明一实施例中，所述第一位置信息中的位置坐标为x＝(x1,x2,x3)，所述第二位置信息中的位置坐标为y＝(y1,y2,y3)。
100.对所述第一位置信息中的位置坐标进行加密，得到第一子加密数据e(xi)，i＝1,2,3。对所述第一随机数ra进行加密，得到加密后的第一随机数e(ra)。
101.本发明一实施例中，所述第一加密算法可以为paillier加密算法，根据paillier加密算法的加法同态性，计算得到第二子加密数据e(xi+ra)，其中，e(xi+ra)＝e(xi)
·
e(ra)。
102.本发明实施例的通信设备距离的计算方法，通过对第一位置信息中的位置坐标和第一随机数进行加密处理之后进行传输，提高了通信设备之间数据传输的安全性。
103.可选地，所述根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性，包括：
104.通过私钥对所述第一中间数据进行解密，得到第二中间数据；
105.根据所述第二中间数据确定第一参考值，并将所述第一参考值发送至所述第二通信设备；
106.接收所述第二通信设备根据所述第一参考值反馈的第三中间数据和第四中间数据；
107.对所述第三中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第五中间数据，对所述第四中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第六中间数据，并将所述第五中间数据、所述第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数发送给第二通信设备；
108.接收所述第二通信设备发送的随机盐值、第二随机数和第一哈希值，以及所述第二通信设备根据所述第六中间数据反馈的第七中间数据；
109.根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性；
110.其中，所述第五中间数据与所述第六中间数据的数量之和为3。
111.本发明一实施例中，所述第一中间数据可以为e(rx
i-ryi)，其中，r为第二随机数；
通过私钥对所述第一中间数据解密，得到第二中间数据rx
i-ryi，进而计算第一参考值∑i(rx
i-ryi)2，即第一通信设备与第二通信设备之间的欧氏距离的平方。
112.本发明一实施例中，所述第三中间数据可以为e(xi+ra)
·
e(-yi)，所述第四中间数据可以为e(xi+ra)
·
e(-yi+rb)，其中，rb为第二通信设备生成的第三随机数。
113.对所述第三中间数据中的s个进行解密和去随机化处理，得到s个第五中间数据(x
m-ym)2，对所述第四中间数据中的3-s个进行解密和去随机化处理，得到3-s个第六中间数据
114.接收所述第二通信设备发送的随机盐值salt、第二随机数r和第一哈希值h，以及所述第七中间数据∑
n∈[1,3-s]
(x
n-yn)2。
[0115]
本发明实施例的通信设备距离的计算方法，通过第一中间数据对所述第二位置信息的真实性进行验证，避免了第二通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0116]
可选地，所述根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性，包括：
[0117]
根据所述第一通信设备预生成的哈希函数对所述随机盐值和所述第二随机数进行处理，得到第二哈希值；
[0118]
在所述第二哈希值等于所述第一哈希值的情况下，对第五中间数据和所述第七中间数据求和，得到第八中间值；
[0119]
若所述第八中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第二位置信息的真实性通过验证。
[0120]
本发明一实施例中，所述哈希函数为h，第二哈希值为h
′
＝h(salt||r)，在h
′
＝h的情况下，对第五中间数据和所述第七中间数据求和，得到第八中间数据z＝∑
m∈[1,s]
(x
m-ym)2+∑
n∈[1,3-s]
(x
n-yn)2；通过第一哈希值与第二哈希值的对比，若所述第一哈希值与所述第二哈希值不想相等，则所述第二通信色斑发送的随机盐值和第二随机值为假数据。因此通过第二哈希值的验证，能够确定所述第二通信设备发送的随机盐值和第二随机数的真实性。
[0121]
然后将通过比较第八中间数据z与第二随机数的平方的乘积z
·
r2与所述第一参考值∑i(rx
i-ryi)2是否相等判断所述第二位置信息的真实性，若z
·
r2＝∑i(rx
i-ryi)2，则所述第二位置信息通过验证，为真实的位置信息。
[0122]
本发明实施例的通信设备距离的计算方法，通过对所述第二位置信息的真实性进行验证，避免了第二通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0123]
可选地，所述在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：
[0124]
所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第八中间数据的二分之一次方。
[0125]
本发明一实施例中，若z
·
r2＝∑i(rx
i-ryi)2，则所述第一通信设备与所述第二通
信设备之间的欧式距离
[0126]
如图2所示，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算方法，应用于第二通信设备，包括以下步骤：
[0127]
步骤201，接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
[0128]
步骤202，根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
[0129]
步骤203，根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
[0130]
步骤204，在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
[0131]
本发明一实施例的通信设备距离的计算方法，将根据接收到的第一通信设备发送的第一加密数据，确定的包括加密后的所述第二通信设备的第二位置信息第一中间数据发送给第一通信设备，在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间加密传输，以防止第三方的恶意篡改，提高了通信设备之间数据传输的安全性；通过第一中间数据对所述第一通信设备的第一位置信息的真实性进行验证，避免了第一通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0132]
可选地，所述第一加密数据包括第一子加密数据和第二子加密数据；
[0133]
对所述第二位置信息中的位置坐标进行加密，得到第三子加密数据；
[0134]
所述根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，包括：
[0135]
根据第一加密算法对所述第二子加密数据、所述第三子加密数据以及所述第二通信设备生成的第二随机数进行处理，得到所述第一中间数据。
[0136]
本发明一实施例中，对所述第二位置信息中的位置坐标进行加密，得到第三子加密数据e(yi)，所述第一加密算法可以为paillier加密算法，根据paillier加密算法的加法同态性，计算得到所述第一中间数据e(rx
i-ryi)，其中，e(rx
i-ryi)＝(e(xi))r·
(e(-yi))r。
[0137]
可选地，所述根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性，包括：
[0138]
接收所述第一通信设备根据所述第一中间数据反馈的第一参考值，并对所述第一参考值进行加密计算；
[0139]
根据加密计算后的所述第一参考值确定第三中间数据和第四中间数据，并将所述第三中间数据和所述第四中间数据发送至所述第一通信设备；
[0140]
接收所述第一通信设备根据所述第三中间数据和所述第四中间数据反馈的第五中间数据和第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数；
[0141]
对所述第六中间数据进行去随机化处理，得到第七中间数据；
[0142]
根据所述哈希函数对所述第二通信设备生成的随机盐值和第二随机数进行处理，确定第一哈希值，并将所述第一中间值、所述随机盐值、所述第二随机数以及第一哈希值发送给所述第一通信设备；
[0143]
根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性。
[0144]
本发明一实施例中，接收第一参考值∑i(rx
i-ryi)2，根据所述第一随机值和所述第三随机值对所述第一参考值进行加密计算，得到第三中间数据e(xi+ra)
·
e(-yi)和第四中间数据e(xi+ra)
·
e(-yi+rb)。
[0145]
接收所述第五中间数据∑
m∈[1,s]
(x
m-ym)2和第六中间数据以及所述哈希函数h；对所述第六中间数据进行去随机化处理，得到第七中间数据∑
n∈[1,3-s]
(x
n-yn)2；第一哈希值h＝h(salt||r)。
[0146]
可选地，所述根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性，包括：
[0147]
将所述第七中间数据和所述第五中间数据相加，得到第九中间数据；
[0148]
若所述第九中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第一位置信息的真实性通过验证。
[0149]
通过计算所述第七中间数据和所述第五中间数据的和，得到第九中间数据z
′
＝∑
m∈[1,s]
(x
m-ym)2+∑
n∈[1,3-s]
(x
n-yn)2。
[0150]
然后将通过比较第就中间数据z
′
与第二随机数的平方的乘积z
′
·
r2与所述第一参考值∑i(rx
i-ryi)2是否相等判断所述第一位置信息的真实性，若z
′
·
r2＝∑i(rx
i-ryi)2，则所述第二位置信息通过验证，为真实的位置信息。
[0151]
本发明实施例的通信设备距离的计算方法，通过对所述第一位置信息的真实性进行验证，避免了第一通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0152]
可选地，所述在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：
[0153]
所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第九中间数据的二分之一次方。
[0154]
本发明一实施例中，若z
′
·
r2＝∑i(rx
i-ryi)2，则所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的欧式距离
[0155]
本发明的一实施例，通过半诚实模型计算第一通信设备与第二通信设备之间距离之前，首先，通过计算协议初始化，具体步骤如下：
[0156]
确定出第一通信设备的进行机密所需要的公钥pk(用于加密)和私钥pk(用于解密)，同时生成哈希函数h和第一随机数ra(用于隐私计算)；
[0157]
第二通信设备生成第二随机数r和第三随机数rb，并确定一个随机盐值salt。
[0158]
其次，将所述第一通信设备的坐标x＝(x1,x2,x3)和所述第二通讯设备的坐标y＝(y1,y2,y3)输入计算模型。
[0159]
最后，输出所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的欧式距离。
[0160]
参考仿真实验结果，确认本发明实施例的通信设备距离的计算方法的可靠性。
[0161]
实验仿真一个三维空间，以两颗卫星的轨道分析为例，假设a、b是两颗轨道相近的通信设备(卫星)，以地心为三维坐标原点，其中设a的运行轨道方程为：
[0162][0163]
运行周期24h，b的运行轨道方程为：
[0164][0165]
运行周期8h，分析a、b在运行期间是否会出现距离太近的情况，定义
△
＝700km为阈值，即当a、b之间的距离小于
△
时，即说明两者之间距离过小，需要及时调整轨道参数或采取屏蔽干扰的措施。由于两者运行周期的最小公倍数为24h，则在a、b双方共同在其运行轨道中，在[0,24h]范围内均匀选取若干个点。在实验中模拟选取坐标的时间间隔为15min，则在a轨道选取96个点a1,a2,a3,...a
96
，在b轨道选取32个点b1,b2,b3,...b
32
，即当a运行至点a
33
时，b回到初始点b1，以此循环3次。借助本发明的方案，在每一时间点依次进行欧式距离保密计算，仿真实验部分的计算结果如下表所示：
[0166]
时刻a的位置坐标b的位置坐标a、b间距离是否超出阈值t1[1301.0,573.0,445.0][620.0,1213.0,263.0]952.1nt2[1248.78,540.52,436.07][558.77,1017.83,116.14]897.94nt
33
[-1206.45,-691.46,-150][620.0,1213.0,263.0]2670.87nt
62
[-176.74,-8.47,2.1][406.82,189.65,-288.92]681.53yt
63
[-82.85,40.06,23.72][367.1,-165.38,-411.16]658.62yt
67
[295.07,230.63,113.42][498.48,755.47,-36.76]582.57yt
68
[388.12,276.38,136.17][442.83,442.07,-186.29]366.64yt
69
[479.79,320.96,158.85][395.26,96.91,-323.25]538.3yt
84
[1450.53,739.23,429.36][817.58,574.79,587.16]672.73yt
85
[1475.56,744.93,439.2][820.63,869.57,628.12]692.94yt
96
[1347.93,603.05,452.55][340.12,-514.78,-506.99]1784.92n
[0167]
仿真实验为96个三维向量之间的欧式距离计算，总耗时为317ms，与之前的对sepc方案的时间复杂度实验分析相吻合。通过实验可知，在测试的96个时间点中，共有7个点的坐标之间的欧式距离低于阈值，占总比例的7％，说明在这7个时刻存在卫星之间距离过近的情况，需要采取一定措施避免这种情况发生。
[0168]
如图3所示，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算装置300，应用于第一通信设备，包括：
[0169]
加密模块301，用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
[0170]
第一接收模块302，用于接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
[0171]
第一验证模块303，用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
[0172]
第一确定模块304，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述
第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
[0173]
本发明实施例的通信设备距离的计算装置，通过将第一位置信息加密之后发送给第二通信设备，以及接收经过加密的所述第二通信设备的第二位置信息，在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间加密传输，以防止第三方的恶意篡改，提高了通信设备之间数据传输的安全性；通过第一中间数据对所述第二位置信息的真实性进行验证，避免了第二通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0174]
如图4所示，本发明的实施例提供一种通信设备距离的计算装置400，应用于第二通信设备，包括：
[0175]
第二接收模块401，用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
[0176]
第二确定模块402，用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
[0177]
第二验证模块403，用于根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
[0178]
第三确定模块404，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
[0179]
本发明一实施例的通信设备距离的计算装置，将根据接收到的第一通信设备发送的第一加密数据，确定的包括加密后的所述第二通信设备的第二位置信息第一中间数据发送给第一通信设备，在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间加密传输，以防止第三方的恶意篡改，提高了通信设备之间数据传输的安全性；通过第一中间数据对所述第一通信设备的第一位置信息的真实性进行验证，避免了第一通信设备发送虚假的位置信息而导致计算的第一通信设备与第二通信设备之间的距离为错误的距离，提高了第一通信设备与第二通信设备之间的距离计算的准确性。
[0180]
如图5所示，本发明的实施例提供一种通信设备500，所述通信设备为第一通信设备，包括处理器501和收发器502，其中，
[0181]
所述收发机502用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；
[0182]
接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
[0183]
所述处理器501用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；
[0184]
在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
[0185]
如图6所示，本发明的实施例提供一种通信设备600，所述通信设备为第二通信设备，包括处理器601和收发器602，其中，
[0186]
所述收发机602用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；
[0187]
所述处理器601用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据；所述第一中间数
据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；
[0188]
所述收发机602还用于将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；
[0189]
根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；
[0190]
所述处理器601还用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。
[0191]
本发明另一实施例的一种通信设备，如图7所示，包括收发器710、处理器700、存储器720及存储在所述存储器720上并可在所述处理器700上运行的程序或指令；所述处理器700执行所述程序或指令时实现上述应用于通信设备距离的计算方法。
[0192]
所述收发器710，用于在处理器700的控制下接收和发送数据。
[0193]
其中，在图7中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器700代表的一个或多个处理器和存储器720代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构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链接在一起，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。总线接口提供接口。收发器710可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备，用户接口730还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
[0194]
处理器700负责管理总线架构和通常的处理，存储器720可以存储处理器700在执行操作时所使用的数据。
[0195]
本发明实施例的一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的通信设备距离的计算方法中的步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0196]
其中，所述处理器为上述实施例中所述的通信设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等。
[0197]
进一步需要说明的是，此说明书中所描述的终端包括但不限于智能手机、平板电脑等，且所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。
[0198]
本发明实施例中，模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。
[0199]
实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。
[0200]
在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(vlsi)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯
片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
[0201]
上述范例性实施例是参考该些附图来描述的，许多不同的形式和实施例是可行而不偏离本发明精神及教示，因此，本发明不应被建构成为在此所提出范例性实施例的限制。更确切地说，这些范例性实施例被提供以使得本发明会是完善又完整，且会将本发明范围传达给那些熟知此项技术的人士。在该些图式中，组件尺寸及相对尺寸也许基于清晰起见而被夸大。在此所使用的术语只是基于描述特定范例性实施例目的，并无意成为限制用。如在此所使用地，除非该内文清楚地另有所指，否则该单数形式“一”、“一个”和“该”是意欲将该些多个形式也纳入。会进一步了解到该些术语“包含”及/或“包括”在使用于本说明书时，表示所述特征、整数、步骤、操作、构件及/或组件的存在，但不排除一或更多其它特征、整数、步骤、操作、构件、组件及/或其族群的存在或增加。除非另有所示，陈述时，一值范围包含该范围的上下限及其间的任何子范围。
[0202]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种通信设备距离的计算方法，应用于第一通信设备，其特征在于，包括：将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。2.根据权利要求1所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述根据所述第一通信设备的第一位置信息，得到第一加密数据，包括：对所述第一位置信息中的位置坐标进行加密，得到第一子加密数据；对所述第一通信设备生成的第一随机数进行加密，得到加密后的第一随机数；根据第一加密算法对所述第一子加密数据和所述加密后的第一随机数进行处理，得到第二子加密数据；其中，所述第一加密数据包括所述第一子加密数据和所述第二子加密数据。3.根据权利要求2所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性，包括：通过私钥对所述第一中间数据进行解密，得到第二中间数据；根据所述第二中间数据确定第一参考值，并将所述第一参考值发送至所述第二通信设备；接收所述第二通信设备根据所述第一参考值反馈的第三中间数据和第四中间数据；对所述第三中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第五中间数据，对所述第四中间数据中的至少一个数据进行解密和去随机化处理，得到第六中间数据，并将所述第五中间数据、所述第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数发送给第二通信设备；接收所述第二通信设备发送的随机盐值、第二随机数和第一哈希值，以及所述第二通信设备根据所述第六中间数据反馈的第七中间数据；根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性；其中，所述第五中间数据与所述第六中间数据的数量之和为3。4.根据权利要求3所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述根据所述随机盐值、所述第二随机数、所述第一哈希值、所述第五中间数据以及所述第七中间数据验证所述第二位置信息的真实性，包括：根据所述第一通信设备预生成的哈希函数对所述随机盐值和所述第二随机数进行处理，得到第二哈希值；在所述第二哈希值等于所述第一哈希值的情况下，对第五中间数据和所述第七中间数据求和，得到第八中间值；若所述第八中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第二位置信息的真实性通过验证。
5.根据权利要求4所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第八中间数据的二分之一次方。6.一种通信设备距离的计算方法，应用于第二通信设备，其特征在于，包括：接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。7.根据权利要求6所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述第一加密数据包括第一子加密数据和第二子加密数据；对所述第二位置信息中的位置坐标进行加密，得到第三子加密数据；所述根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，包括：根据第一加密算法对所述第二子加密数据、所述第三子加密数据以及所述第二通信设备生成的第二随机数进行处理，得到所述第一中间数据。8.根据权利要求7所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性，包括：接收所述第一通信设备根据所述第一中间数据反馈的第一参考值，并对所述第一参考值进行加密计算；根据加密计算后的所述第一参考值确定第三中间数据和第四中间数据，并将所述第三中间数据和所述第四中间数据发送至所述第一通信设备；接收所述第一通信设备根据所述第三中间数据和所述第四中间数据反馈的第五中间数据和第六中间数据以及所述第一通信设备预生成的哈希函数；对所述第六中间数据进行去随机化处理，得到第七中间数据；根据所述哈希函数对所述第二通信设备生成的随机盐值和第二随机数进行处理，确定第一哈希值，并将所述第一中间值、所述随机盐值、所述第二随机数以及第一哈希值发送给所述第一通信设备；根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性。9.根据权利要求8所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述根据所述第七中间数据、所述第五中间数据以及所述第一参考值，验证所述第一位置信息的真实性，包括：将所述第七中间数据和所述第五中间数据相加，得到第九中间数据；若所述第九中间数据与所述第二随机数的平方的乘积与所述第一参考值相等，则所述第一位置信息的真实性通过验证。10.根据权利要求9所述的通信设备距离的计算方法，其特征在于，所述在验证通过的
情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离，包括：所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离等于所述第九中间数据的二分之一次方。11.一种通信设备距离的计算装置，应用于第一通信设备，其特征在于，包括：加密模块，用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；第一接收模块，用于接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；第一验证模块，用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；第一确定模块，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。12.一种通信设备距离的计算装置，应用于第二通信设备，其特征在于，包括：第二接收模块，用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；第二确定模块，用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据，并将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；第二验证模块，用于根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；第三确定模块，用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。13.一种通信设备，所述通信设备为第一通信设备，其特征在于，包括：收发机和处理器；所述收发机用于将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；所述处理器用于根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。14.一种通信设备，所述通信设备为第二通信设备，其特征在于，包括：收发机和处理器；所述收发机用于接收第一通信设备发送的第一加密数据，所述第一加密数据包括所述第一通信设备的第一位置信息；所述处理器用于根据所述第一加密数据，确定第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；所述收发机还用于将所述第一中间数据发送给所述第一通信设备；根据所述第一中间数据，验证所述第一位置信息的真实性；所述处理器还用于在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信
设备与所述第二通信设备之间的距离。15.一种通信设备，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，在所述通信设备为第一通信设备的情况下，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求1-5任一项所述的通信设备距离的计算方法；在所述通信设备为第二通信设备的情况下，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求6-10任一项所述的通信设备距离的计算方法。16.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的通信设备距离的计算方法中的步骤，或者实现如权利要求6-10任一项所述的通信设备距离的计算方法中的步骤。

技术总结
本发明提供一种通信设备距离的计算方法、装置及通信设备，涉及通信设备轨道计算技术领域。该方法包括：将所述第一通信设备的第一位置信息加密后得到的第一加密数据发送给第二通信设备；接收所述第二通信设备根据所述第一加密数据反馈的第一中间数据；所述第一中间数据包括：加密后的所述第二通信设备的第二位置信息；根据所述第一中间数据，验证所述第二位置信息的真实性；在验证通过的情况下，根据所述第一中间数据，确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的距离。本发明的方案，解决了基于半诚实模型计算通信设备之间的距离时因无法判断对方数据真实性，导致计算结果的正确性无法保证的问题，提高了通信设备之间的距离计算的准确性。离计算的准确性。离计算的准确性。


技术研发人员：郭斯栩 耿慧拯 张鑫月
受保护的技术使用者：中国移动通信集团有限公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2023/8/8