一种位置信息共享系统及共享方法
【专利摘要】本发明涉及一种位置信息共享系统及共享方法，其特征在于：共享系统包括位置信息库、互联节点和位置应用，位置信息库存储位置终端和用户的位置信息，这些位置通过互联节点构成位置信息互联网，位置应用利用位置信息互联网中的位置信息为用户提供服务；互联节点的顶层是根互联节点，根互联节点为每个位置信息库、每个互联节点和位置应用颁发数字证书，用于数据交换时的认证和加密。共享方法包括ID管理模块进行ID管理的步骤、注册管理模块对互联节点、位置应用和位置信息库进行注册管理的步骤、交易市场模块完成位置信息的使用授权以保障隐私信息和避免越权访问的步骤、数据共享模块实现数据共享的步骤、以及计费管理模块实现计费管理的步骤。
【专利说明】一种位置信息共享系统及共享方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种计算机信息应用方法及网络，特别是关于一种位置信息共享系统 及共享方法。
【背景技术】
[0002] -般基于位置的服务（Location Based Service, LBS)通过各种位置定位方式 (如卫星定位、基于电信移动运营商的无线电通讯网络定位、通过WIFI定位）获取移动终 端用户的位置信息（地理坐标或大地坐标），在地理信息系统（Geographic Information System，GIS)平台的支持下，为用户提供相应服务。
[0003] 基于位置信息的服务被用于各种领域，如公共交通、物流管理、校车安全、儿童老 人的监护、交友、旅游、签到等。目前的这些服务系统都是独立完成的，他们之间不能实现信 息的交换和共享。但是在现实生活中，产生这些轨迹的人和移动终端却是互相关联的。例 如公交系统、物流监控、校车监控，这些业务可能是由独立的系统实现的，但是它们都行驶 在城市的道路上，因此综合了解这些车辆的信息对于城市交通管理者却是非常重要的。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够获得位置信息的全貌，进而实现位 置信息共享、授权和交易的位置信息共享系统及共享方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种位置信息共享系统，其特征在 于：它包括位置信息库、互联节点和位置应用，所述位置信息库存储位置终端和用户的位置 信息，这些位置通过互联节点构成位置信息互联网，所述位置应用利用位置信息互联网中 的位置信息为用户提供服务；所述互联节点的顶层是根互联节点，根互联节点为每个所述 位置信息库、每个所述互联节点和位置应用颁发数字证书，用于数据交换时的认证和加密。 [0006] 所述互联节点包括ID管理模块、注册管理模块、交易市场模块、数据共享模块和 计费管理模块；所述ID管理模块为注册的所述位置信息库、互联节点和位置应用分配标识 ID或ID段；所述注册管理模块负责所述位置信息库、互联节点和位置应用的注册工作；位 置数据所有者通过所述交易市场模块对位置信息的使用进行授权，并指定计费模式；所述 数据共享模块实现位置信息请求的路由、交换和安全管理，并接收来自位置应用的数据请 求，实现数据请求的路由和数据交换；所述计费管理模块记录位置数据的交换过程，并对位 置数据的使用进行计费。
[0007] -种采用所述共享系统的位置信息共享方法，其包括以下步骤：1) ID管理模块进 行ID管理的步骤，其具体包括：用户向位置信息库提出ID分配申请，位置信息库为用户分 配一个以ID/掩码表示的ID域；位置信息库向与其直连的互联节点提出ID分配申请，直连 的互联节点为位置信息库分配一个以ID/掩码表示的ID域；下级互联节点向上级互联节 点提出ID分配申请，上级互联节点为下级互联节点分配一个以ID/掩码表示的ID域；位 置应用向与其直连的互联节点提出ID分配申请，直连的互联节点为位置应用分配一个ID ; 2)注册管理模块对互联节点、位置应用和位置信息库进行注册管理的步骤，其包括：下级 互联节点、位置应用和位置信息库均向与之直连的互联节点注册，并获得分配ID、数字证书 信息；3)交易市场模块完成位置信息的使用授权，保障隐私信息和避免越权访问的步骤， 其具体包括：（1)授权者首先登录到根互联节点的交易市场模块的界面，并输入ID信息； (2)根互联节点或中间互联节点重定向登录请求到中间互联节点或直联互联节点，其具体 包括：①检查目标ID是否在位置信息库信息表中，如果在，说明该互联节点即为目标ID的 直联互联节点，进入步骤（3);否则进入步骤②；②查询目标ID是否在快速路由缓存表中， 如果在，则快速路由缓存表中的目的互联节点即为ID的直联互联节点，将登录请求重定向 到目的互联节点，回到步骤①；否则进入步骤③；其中，快速路由缓存表中记录的内容包括 ID、掩码、目的互联节点ID、目的互联节点IP和有效期；③检查目标ID是否在下级互联节 点信息表中，如果在，将登录请求重定向到下级互联节点，回到步骤①；否则进入步骤④； 其中，下级互联节点信息表中记录的内容包括名称、IP地址、ID、掩码和描述；④说明该ID 为未分配ID，将错误信息不存在该ID反馈给用户，结束；（3)直联互联节点对授权者的登 录进行认证，个人用户的登录请求被重定向到目标ID所在的位置信息库，并在该位置信息 库认证成功后登录；（4)授权者通过互联节点的交易市场模块向直连互联节点发出授权请 求，并选择计费使用的计费策略；（5)直连互联节点检查授权的ID范围，如果合法，则将该 授权信息记录在互联节点的权限表中并将成功信息反馈给授权者；如果不合法，直连互联 节点将失败信息反馈给授权者；4)数据共享模块实现数据共享，位置信息库、互联节点和 位置应用都被分配一个由根互联节点颁发的数字证书，参与数据交换的位置信息库、互联 节点和位置应用之间通过公开密钥密码体制建立安全关联，对传递的信息进行加密或者签 名，数据请求和返回的数据通过XML格式进行封装，从位置应用发出请求到位置信息返回 到位置应用，其具体包括：（1)位置应用构造关于目标ID域的位置信息请求报文，并对请求 报文进行数字签名后发送到直连互联节点，即源互联节点；（2)源互联节点位置请求接收 及路由进程接收位置应用请求信息并处理，其具体包括以下步骤：①检查数字签名，如果错 误，返回错误信息签名错误，结束；否则进入步骤②；②检查目标ID域与位置信息库信息表 中ID域的交集，其中，目标ID域用集合A表示，目标ID域与位置信息库信息表中ID域的 交集用集合B表示，令C = A-B ;对集合B和集合C是否为空进行判断，并行执行步骤③和 步骤④；③如果集合B不为空，对于集合B中的ID域，说明其位置信息保存在直联下级位置 信息库中，本互联节点即为该段ID的目的互联节点，发送信息请求给目的互联节点位置信 息获取进程，然后结束步骤③；否则，直接结束步骤③；④如果集合C不为空，对于集合C中 目标ID域，查询目标ID域与快速路由缓存表的交集D，令E = C-D，对集合D和集合E是否 为空进行判断，并行执行步骤⑤和步骤⑥；⑤如果D不为空，对于D中的ID域，将快速路由 缓存表中对应的目的互联节点标记为下一跳互联节点，调用源互联节点转发子程序，然后 结束步骤⑤；否则直接结束步骤⑤；⑥如果E不为空，检查E中目标ID域与本互联节点管 理ID域的交集F，令G = E-F ;对集合G和集合F是否为空进行判断，并行执行步骤⑦和步 骤⑧；⑦如果G不为空，对于G中的ID，将上级互联节点标记为下一跳互联节点，调用源互 联节点转发子程序，然后结束步骤⑦；否则直接结束步骤⑦；⑧如果F不为空，对于F中的 ID域，检查目标ID域与下级互联节点信息表的交集，记为H，令I = F-H ;对集合Η和集合 I是否为空进行判断，并行执行步骤⑨和步骤⑩；⑨如果Η不为空，对于Η中的ID域，将对 应的下级互联节点标记为下一跳互联节点，调用源互联节点转发子程序，然后结束步骤⑨； 否则直接结束步骤⑨；⑩如果I不为空，对于I中的ID域，说明该ID无路由路径，发送错误 信息没有该ID的位置信息到本节点的源互联节点位置信息汇总进程；（3)中间互联节点位 置信息处理及路由进程接收来自其他互联节点的位置信息请求并处理，其具体包括以下步 骤：①检查数字签名，如果错误，返回错误信息签名错误，结束；否则进入步骤②；②检查目 标ID域与位置信息库信息表中ID域的交集，其中，目标ID域用集合A表示，目标ID域与 位置信息库信息表中ID域的交集用集合B表示，令C = A-B ;对集合B和集合C是否为空 进行判断，并行执行步骤③和步骤④；③如果集合B不为空，对于集合B中的ID域，说明其 位置信息保存在直联下级位置信息库中，本互联节点即为该段ID的目的互联节点，发送信 息请求给目的互联节点位置信息获取进程，然后结束步骤③；否则，直接结束步骤③；④如 果集合C不为空，对于集合C中目标ID域，查询目标ID域与快速路由缓存表的交集D，令E =C-D，对集合D和集合E是否为空进行判断，并行执行步骤⑤和步骤⑥；⑤如果D不为空， 对于D中的ID域，将快速路由缓存表中对应的目的互联节点标记为下一跳互联节点，调用 中间互联节点转发子程序，然后结束步骤⑤；否则直接结束步骤⑤；⑥如果E不为空，检查 E中目标ID域与本互联节点管理ID域的交集F，令G = E-F ;对集合G和集合F是否为空 进行判断，并行执行步骤⑦和步骤⑧；⑦如果G不为空，对于G中的ID，将上级互联节点标 记为下一跳互联节点，调用中间互联节点转发子程序，然后结束步骤⑦；否则直接结束步骤 ⑦；⑧如果F不为空，对于F中的ID域，检查目标ID域与下级互联节点信息表的交集，记 为H，令I = F-H ;对集合Η和集合I是否为空进行判断，并行执行步骤⑨和步骤⑩；⑨如果 Η不为空，对于Η中的ID域，将对应的下级互联节点标记为下一跳互联节点，调用中间互联 节点转发子程序，然后结束步骤⑨；否则直接结束步骤⑨；⑩如果I不为空，对于I中的ID 域，说明该ID无路由路径，发送错误信息没有该ID的位置信息到源互联节点的位置信息汇 总进程；(4)目的互联节点位置信息获取进程向直联位置信息库请求位置信息，并反馈给 源互联节点，其具体包括以下步骤：①目的互联节点查询目标ID域的授权表，检查位置信 息请求是否符合授权表中的授权表项，对于符合授权的ID域，进入步骤②；否则对报文签 名并发送请求未授权信息给源互联节点，结束路由；②目的互联节点通过安全关联向目的 位置信息库发出位置信息请求，对报文签名；③目的位置信息库通过安全关联返回数据，对 报文加密签名；④目的互联节点对数据解密后，重新通过与源互联节点的安全关联对数据 进行加密签名，然后将数据发送到源互联节点；（5)源互联节点位置信息汇总进程接收返 回的位置信息，以及本节点作为目的互联节点获取的信息，并汇总后反馈给位置应用，其具 体包括以下步骤：①验证返回报文的签名信息，如果错误丢弃，否则进入步骤②；②对返回 数据解密，对来自多个目的互联节点的数据进行整合，包括对正确返回的ID信息段汇总， 对返回错误、不可达的ID段进行汇总；③重新通过与位置应用的安全关联对数据进行加密 签名，并发送到位置应用；④对返回信息中的目标ID，判断自己是否是目的互联节点，如果 是，则直接结束；如果不是，且快速路由缓存表中不存在该目标ID的路由项，则将该ID的路 由信息加入快速路由缓存表，结束；5)计费管理模块实现计费管理的步骤，其具体包括：数 据的所有者和使用者就数据的授权使用模式及商务费用进行协商，并通过交易市场模块完 成授权和计费模式的选择；每个互联节点负责记录本节点直联位置信息库提供的服务，将 这些服务记录结合计费策略计算后进行实时计费，形成数据使用者的计费账单。
[0008] 所述步骤2)中，互联节点的注册管理，其包括以下步骤：①新加入的下级互联节 点向上级互联节点申请注册，申请注册的内容包括节点名称、IP地址和描述；②上级互联 节点为下级互联节点分配ID和掩码，签发临时数字证书，并将信息记录到下级节点信息表 中，下级互联节点信息表中记录的内容包括名称、ID、掩码、IP地址和描述；③下级互联节 点向根互联节点请求数字证书，根互联节点检查临时数字证书，临时数字证书合法后，根互 联节点向下级互联节点颁发数字证书；④下级互联节点向上级互联节点提交数字证书；⑤ 上级互联节点检查数字证书合法后，将数字证书信息记录在数字证书信息表中，并将数字 证书发布到所有互联节点，同时将已知所有互联节点的数字证书信息发送给新加入的互联 节点；其中，数字证书信息表中记录的内容包括ID、IP、证书和有效期；⑥收到数字证书的 互联节点将数字证书信息记录在数字证书信息表中。
[0009] 所述步骤2)中，位置应用和位置信息库的注册管理，其包括以下步骤：①位置应 用和位置信息库分别向与其直联的互联节点申请注册，申请注册的内容包括名称、功能描 述和IP地址；②直连的互联节点为位置应用分配ID，为位置信息库分配ID和掩码；直连的 互联节点为位置应用和位置信息库签发临时数字证书；直连的互联节点将信息分别记录于 位置应用信息表和位置信息库信息表中；其中，位置应用信息表中记录的内容包括名称、IP 地址、ID和描述，位置信息库信息表中记录的内容包括名称、IP地址、ID、掩码和描述；③位 置应用和位置信息库均向根互联节点请求数字证书，根互联节点检查临时数字证书，临时 数字证书合法后，根互联节点分别向位置应用和位置信息库颁发数字证书；④位置应用和 位置信息库均向与其直联的互联节点提交数字证书；⑤直连互联节点检查证书合法后，将 数字证书信息记录在数字证书信息表中，并将直连互联节点的数字证书信息分别发送给位 置应用和位置信息库；⑥位置应用和位置信息库分别记录直连互联节点的数字证书。
[0010] 所述步骤3)中，位置信息的授权者通过交易市场完成位置信息的授权，授权信息 采用匹配规则的形式进行描述，其包括授权者ID、以ID/掩码的形式表示的授权ID域、月艮 务、被授权位置应用ID、以ID/掩码的形式表示的被授权用户的ID域和有效期。
[0011] 所述步骤4)中，源互联节点转发子程序的输入为下一跳互联节点，转发ID域，其 包括以下步骤：①对报文增加源互联节点ID字段，并将源互联节点的ID信息填充到该字 段；②对报文增加转发节点ID字段，并将源互联节点的ID信息填充到该字段；③修改请求 报文TARGETID字段，将转发ID域填入；④用源互联节点的数字证书对请求报文进行数字签 名；⑤将报文发送到下一互联节点。
[0012] 所述步骤4)中，中间互联节点转发子程序的输入为下一跳互联节点，转发ID域， 其包括以下步骤：①修改转发节点ID字段，并将中间互联节点的ID信息填充到该字段；② 修改请求报文TARGETID字段，将转发ID域填入；③用中间互联节点的数字证书对请求报文 进行数字签名；④将报文发送到下一互联节点。
[0013] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的位置信息共享系统 由于包括位置信息库、互联节点和位置应用，因此位置应用和位置信息库可以通过可信任 的具有"权威"的互联节点作为"中间人"实现位置信息的共享、授权和交易。2、本发明直 联位置信息库和位置应用的"互联节点"为数据的请求方（位置应用）和提供方（位置信 息库）提供代理和数据整合功能，使位置应用和位置信息库只和直接相连的"互联节点"建 立安全关联，不需要保存其它位置信息库以及位置应用的标识ID、数字证书等信息，因此本 发明能够简化位置信息共享系统的实现和管理，降低系统负载。3、本发明由于建立了"快速 路由缓存表"，因此每个互联节点可以通过建立路由缓存学习和储存其它互联节点的路由 信息，一跳到达目的互联节点，避免了逐跳路由的处理开销，降低了互联节点的处理负载和 网络负载。4、本发明中互联节点可以对来自应用的ID域信息请求根据路由信息路由到多 个下一跳互联节点，并对返回的结果进行汇总处理，可以提高系统整体性能和简化位置应 用的处理逻辑。5、本发明的互联节点中通过设置交易市场模块和计费管理模块，支持位置 信息的灵活授权和计费模式，有利于位置信息资源的开发利用。6、本发明的位置信息共享 系统可以获得位置信息的全貌，进行进一步数据挖掘，具有良好的性能和可扩展性，能够实 现位置数据共享的目的。基于以上优点，本发明可以广泛应用于基于位置服务的各种场景， 如公共交通的调度、旅游、家庭或者朋友圈之间的交流，还能够用于交通拥挤的分析改善、 人流的疏导、城市规划等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明位置信息共享系统的结构示意图
[0015] 图2是本发明位置信息授权过程示意图
[0016] 图3是本发明位置信息共享过程示意图
[0017] 图4是本发明源互联节点接收到关于目标ID域的请求后的执行方法的流程图
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0019] 在本发明中，位置终端指位置信息的实际产生者，如智能终端、车辆、可穿戴设备 和各种物联网设备等；用户指位置终端的所有者和使用者。
[0020] 如图1所示，本发明的位置信息共享系统包括位置信息库、互联节点和位置应用。 位置信息库用于存储位置终端和用户的位置信息，这些位置通过互联节点构成位置信息互 联网，位置应用利用位置信息互联网中的位置信息为用户提供服务。互联节点的顶层是根 互联节点。为保证位置信息的安全，根互联节点负责为每个位置信息库、每个互联节点和位 置应用颁发数字证书，以用于数据交换时的认证和加密。
[0021] 每一互联节点中均包括ID管理模块、注册管理模块、交易市场模块、数据共享模 块和计费管理模块等功能模块。ID管理模块为注册的位置信息库、互联节点和位置应用分 配标识ID或ID段；注册管理模块负责位置信息库、互联节点和位置应用的注册工作；位置 数据所有者通过交易市场模块对位置信息的使用进行授权，并指定计费模式；数据共享模 块实现位置信息请求的路由、交换和安全管理，并接收来自位置应用的数据请求，实现数据 请求的路由和数据交换；计费管理模块记录位置数据的交换过程，并对位置数据的使用进 行计费。
[0022] 下面对互联节点中包含的各功能模块及其实现过程分别进行详细描述。
[0023] 1) ID管理模块
[0024] 用户向位置信息库提出ID分配申请，位置信息库为用户分配一个以ID/掩码表示 的ID域，代表用户标识ID和可以再次分配的ID范围，并可为用户拥有的每个终端分配一 个ID，用户对该段ID的位置信息具有所有权。位置信息库向与其直连的互联节点提出ID 分配申请，直连的互联节点为位置信息库分配一个以ID/掩码表示的ID域，代表位置信息 库标识ID和可以再次分配的ID范围。根互联节点拥有所有标识ID的分配权。下级互联 节点向上级互联节点提出ID分配申请，上级互联节点为下级互联节点分配一个以ID/掩码 表示的ID域，代表下级互联节点标识ID和可以再次分配的ID范围。位置应用向与其直连 的互联节点提出ID分配申请，直连的互联节点为位置应用分配一个ID，代表其标识ID。
[0025] 标识ID由二进制数字构成，可以采用ID/掩码的形式表示一段ID。如果标识ID 的分配方式由128位二进制数字组成，标识ID可以分为5个域，各域的长度和含义如表1 所示：
[0026] 表1标识ID域的长度和含义
[0027]
【权利要求】
1. 一种位置信息共享系统，其特征在于：它包括位置信息库、互联节点和位置应用，所 述位置信息库存储位置终端和用户的位置信息，这些位置通过互联节点构成位置信息互联 网，所述位置应用利用位置信息互联网中的位置信息为用户提供服务；所述互联节点的顶 层是根互联节点，根互联节点为每个所述位置信息库、每个所述互联节点和位置应用颁发 数字证书，用于数据交换时的认证和加密。
2. 如权利要求1所述的一种位置信息共享系统，其特征在于：所述互联节点包括ID管 理模块、注册管理模块、交易市场模块、数据共享模块和计费管理模块；所述ID管理模块为 注册的所述位置信息库、互联节点和位置应用分配标识ID或ID段；所述注册管理模块负 责所述位置信息库、互联节点和位置应用的注册工作；位置数据所有者通过所述交易市场 模块对位置信息的使用进行授权，并指定计费模式；所述数据共享模块实现位置信息请求 的路由、交换和安全管理，并接收来自位置应用的数据请求，实现数据请求的路由和数据交 换；所述计费管理模块记录位置数据的交换过程，并对位置数据的使用进行计费。
3. -种采用如权利要求1或2所述共享系统的位置信息共享方法，其包括以下步骤： 1. ID管理模块进行ID管理的步骤，其具体包括： 用户向位置信息库提出ID分配申请，位置信息库为用户分配一个以ID/掩码表示的ID 域；位置信息库向与其直连的互联节点提出ID分配申请，直连的互联节点为位置信息库分 配一个以ID/掩码表示的ID域；下级互联节点向上级互联节点提出ID分配申请，上级互联 节点为下级互联节点分配一个以ID/掩码表示的ID域；位置应用向与其直连的互联节点提 出ID分配申请，直连的互联节点为位置应用分配一个ID ; 2) 注册管理模块对互联节点、位置应用和位置信息库进行注册管理的步骤，其包括： 下级互联节点、位置应用和位置信息库均向与之直连的互联节点注册，并获得分配ID、数字 证书信息； 3) 交易市场模块完成位置信息的使用授权，保障隐私信息和避免越权访问的步骤，其 具体包括： (1) 授权者首先登录到根互联节点的交易市场模块的界面，并输入ID信息； (2) 根互联节点或中间互联节点重定向登录请求到中间互联节点或直联互联节点，其 具体包括： ① 检查目标ID是否在位置信息库信息表中，如果在，说明该互联节点即为目标ID的直 联互联节点，进入步骤（3);否则进入步骤②； ② 查询目标ID是否在快速路由缓存表中，如果在，则快速路由缓存表中的目的互联 节点即为ID的直联互联节点，将登录请求重定向到目的互联节点，回到步骤①；否则进入 步骤③；其中，快速路由缓存表中记录的内容包括ID、掩码、目的互联节点ID、目的互联节 点IP和有效期； ③ 检查目标ID是否在下级互联节点信息表中，如果在，将登录请求重定向到下级互联 节点，回到步骤①；否则进入步骤④；其中，下级互联节点信息表中记录的内容包括名称、 IP地址、ID、掩码和描述； ④ 说明该ID为未分配ID，将错误信息不存在该ID反馈给用户，结束； (3) 直联互联节点对授权者的登录进行认证，个人用户的登录请求被重定向到目标ID 所在的位置信息库，并在该位置信息库认证成功后登录； (4) 授权者通过互联节点的交易市场模块向直连互联节点发出授权请求，并选择计费 使用的计费策略； (5) 直连互联节点检查授权的ID范围，如果合法，则将该授权信息记录在互联节点的 权限表中并将成功信息反馈给授权者；如果不合法，直连互联节点将失败信息反馈给授权 者； 4)数据共享模块实现数据共享，位置信息库、互联节点和位置应用都被分配一个由根 互联节点颁发的数字证书，参与数据交换的位置信息库、互联节点和位置应用之间通过公 开密钥密码体制建立安全关联，对传递的信息进行加密或者签名，数据请求和返回的数据 通过XML格式进行封装，从位置应用发出请求到位置信息返回到位置应用，其具体包括： (1) 位置应用构造关于目标ID域的位置信息请求报文，并对请求报文进行数字签名后 发送到直连互联节点，即源互联节点； (2) 源互联节点位置请求接收及路由进程接收位置应用请求信息并处理，其具体包括 以下步骤： ① 检查数字签名，如果错误，返回错误信息签名错误，结束；否则进入步骤②； ② 检查目标ID域与位置信息库信息表中ID域的交集，其中，目标ID域用集合A表示， 目标ID域与位置信息库信息表中ID域的交集用集合B表示，令C = A-B ;对集合B和集合 C是否为空进行判断，并行执行步骤③和步骤④； ③ 如果集合B不为空，对于集合B中的ID域，说明其位置信息保存在直联下级位置信 息库中，本互联节点即为该段ID的目的互联节点，发送信息请求给目的互联节点位置信息 获取进程，然后结束步骤③；否则，直接结束步骤③； ④ 如果集合C不为空，对于集合C中目标ID域，查询目标ID域与快速路由缓存表的交 集D，令E = C-D，对集合D和集合E是否为空进行判断，并行执行步骤⑤和步骤⑥； ⑤ 如果D不为空，对于D中的ID域，将快速路由缓存表中对应的目的互联节点标记为 下一跳互联节点，调用源互联节点转发子程序，然后结束步骤⑤；否则直接结束步骤⑤； ⑥ 如果E不为空，检查E中目标ID域与本互联节点管理ID域的交集F，令G = E-F ; 对集合G和集合F是否为空进行判断，并行执行步骤⑦和步骤⑧； ⑦ 如果G不为空，对于G中的ID，将上级互联节点标记为下一跳互联节点，调用源互联 节点转发子程序，然后结束步骤⑦；否则直接结束步骤⑦； ⑧ 如果F不为空，对于F中的ID域，检查目标ID域与下级互联节点信息表的交集，记 为H，令I = F-H ;对集合Η和集合I是否为空进行判断，并行执行步骤⑨和步骤⑩； ⑨ 如果Η不为空，对于Η中的ID域，将对应的下级互联节点标记为下一跳互联节点，调 用源互联节点转发子程序，然后结束步骤⑨；否则直接结束步骤⑨； ⑩ 如果I不为空，对于I中的ID域，说明该ID无路由路径，发送错误信息没有该ID的 位置信息到本节点的源互联节点位置信息汇总进程； (3) 中间互联节点位置信息处理及路由进程接收来自其他互联节点的位置信息请求并 处理，其具体包括以下步骤： ① 检查数字签名，如果错误，返回错误信息签名错误，结束；否则进入步骤②； ② 检查目标ID域与位置信息库信息表中ID域的交集，其中，目标ID域用集合A表示， 目标ID域与位置信息库信息表中ID域的交集用集合B表示，令C = A-B ;对集合B和集合 C是否为空进行判断，并行执行步骤③和步骤④； ③ 如果集合B不为空，对于集合B中的ID域，说明其位置信息保存在直联下级位置信 息库中，本互联节点即为该段ID的目的互联节点，发送信息请求给目的互联节点位置信息 获取进程，然后结束步骤③；否则，直接结束步骤③； ④ 如果集合C不为空，对于集合C中目标ID域，查询目标ID域与快速路由缓存表的交 集D，令E = C-D，对集合D和集合E是否为空进行判断，并行执行步骤⑤和步骤⑥； ⑤ 如果D不为空，对于D中的ID域，将快速路由缓存表中对应的目的互联节点标记为 下一跳互联节点，调用中间互联节点转发子程序，然后结束步骤⑤；否则直接结束步骤⑤； ⑥ 如果E不为空，检查E中目标ID域与本互联节点管理ID域的交集F，令G = E-F ; 对集合G和集合F是否为空进行判断，并行执行步骤⑦和步骤⑧； ⑦ 如果G不为空，对于G中的ID，将上级互联节点标记为下一跳互联节点，调用中间互 联节点转发子程序，然后结束步骤⑦；否则直接结束步骤⑦； ⑧ 如果F不为空，对于F中的ID域，检查目标ID域与下级互联节点信息表的交集，记 为H，令I = F-H ;对集合Η和集合I是否为空进行判断，并行执行步骤⑨和步骤⑩； ⑨ 如果Η不为空，对于Η中的ID域，将对应的下级互联节点标记为下一跳互联节点，调 用中间互联节点转发子程序，然后结束步骤⑨；否则直接结束步骤⑨； ⑩ 如果I不为空，对于I中的ID域，说明该ID无路由路径，发送错误信息没有该ID的 位置信息到源互联节点的位置信息汇总进程； (4) 目的互联节点位置信息获取进程向直联位置信息库请求位置信息，并反馈给源互 联节点，其具体包括以下步骤： ① 目的互联节点查询目标ID域的授权表，检查位置信息请求是否符合授权表中的授 权表项，对于符合授权的ID域，进入步骤②；否则对报文签名并发送请求未授权信息给源 互联节点，结束路由； ② 目的互联节点通过安全关联向目的位置信息库发出位置信息请求，对报文签名； ③ 目的位置信息库通过安全关联返回数据，对报文加密签名； ④ 目的互联节点对数据解密后，重新通过与源互联节点的安全关联对数据进行加密签 名，然后将数据发送到源互联节点； (5) 源互联节点位置信息汇总进程接收返回的位置信息，以及本节点作为目的互联节 点获取的信息，并汇总后反馈给位置应用，其具体包括以下步骤： ① 验证返回报文的签名信息，如果错误丢弃，否则进入步骤②； ② 对返回数据解密，对来自多个目的互联节点的数据进行整合，包括对正确返回的ID 信息段汇总，对返回错误、不可达的ID段进行汇总； ③ 重新通过与位置应用的安全关联对数据进行加密签名，并发送到位置应用； ④ 对返回信息中的目标ID，判断自己是否是目的互联节点，如果是，则直接结束；如果 不是，且快速路由缓存表中不存在该目标ID的路由项，则将该ID的路由信息加入快速路由 缓存表，结束； 5)计费管理模块实现计费管理的步骤，其具体包括： 数据的所有者和使用者就数据的授权使用模式及商务费用进行协商，并通过交易市场 模块完成授权和计费模式的选择；每个互联节点负责记录本节点直联位置信息库提供的服 务，将这些服务记录结合计费策略计算后进行实时计费，形成数据使用者的计费账单。
4. 如权利要求3所述的一种位置信息共享方法，其特征在于：所述步骤2)中，互联节 点的注册管理，其包括以下步骤： ① 新加入的下级互联节点向上级互联节点申请注册，申请注册的内容包括节点名称、 IP地址和描述； ② 上级互联节点为下级互联节点分配ID和掩码，签发临时数字证书，并将信息记录 到下级节点信息表中，下级互联节点信息表中记录的内容包括名称、ID、掩码、IP地址和描 述； ③ 下级互联节点向根互联节点请求数字证书，根互联节点检查临时数字证书，临时数 字证书合法后，根互联节点向下级互联节点颁发数字证书； ④ 下级互联节点向上级互联节点提交数字证书； ⑤ 上级互联节点检查数字证书合法后，将数字证书信息记录在数字证书信息表中，并 将数字证书发布到所有互联节点，同时将已知所有互联节点的数字证书信息发送给新加入 的互联节点；其中，数字证书信息表中记录的内容包括ID、IP、证书和有效期； ⑥ 收到数字证书的互联节点将数字证书信息记录在数字证书信息表中。
5. 如权利要求3所述的一种位置信息共享方法，其特征在于：所述步骤2)中，位置应 用和位置信息库的注册管理，其包括以下步骤： ① 位置应用和位置信息库分别向与其直联的互联节点申请注册，申请注册的内容包括 名称、功能描述和IP地址； ② 直连的互联节点为位置应用分配ID，为位置信息库分配ID和掩码；直连的互联节点 为位置应用和位置信息库签发临时数字证书；直连的互联节点将信息分别记录于位置应用 信息表和位置信息库信息表中；其中，位置应用信息表中记录的内容包括名称、IP地址、ID 和描述，位置信息库信息表中记录的内容包括名称、IP地址、ID、掩码和描述； ③ 位置应用和位置信息库均向根互联节点请求数字证书，根互联节点检查临时数字证 书，临时数字证书合法后，根互联节点分别向位置应用和位置信息库颁发数字证书； ④ 位置应用和位置信息库均向与其直联的互联节点提交数字证书； ⑤ 直连互联节点检查证书合法后，将数字证书信息记录在数字证书信息表中，并将直 连互联节点的数字证书信息分别发送给位置应用和位置信息库； ⑥ 位置应用和位置信息库分别记录直连互联节点的数字证书。
6. 如权利要求3所述的一种位置信息共享方法，其特征在于：所述步骤3)中，位置信 息的授权者通过交易市场完成位置信息的授权，授权信息采用匹配规则的形式进行描述， 其包括授权者ID、以ID/掩码的形式表示的授权ID域、服务、被授权位置应用ID、以ID/掩 码的形式表示的被授权用户的ID域和有效期。
7. 如权利要求3所述的一种位置信息共享方法，其特征在于：所述步骤4)中，源互联 节点转发子程序的输入为下一跳互联节点，转发ID域，其包括以下步骤： ① 对报文增加源互联节点ID字段，并将源互联节点的ID信息填充到该字段； ② 对报文增加转发节点ID字段，并将源互联节点的ID信息填充到该字段； ③ 修改请求报文TARGETID字段，将转发ID域填入； ④ 用源互联节点的数字证书对请求报文进行数字签名； ⑤将报文发送到下一互联节点。
8.如权利要求3所述的一种位置信息共享方法，其特征在于：所述步骤4)中，中间互 联节点转发子程序的输入为下一跳互联节点，转发ID域，其包括以下步骤： ① 修改转发节点ID字段，并将中间互联节点的ID信息填充到该字段； ② 修改请求报文TARGETID字段，将转发ID域填入； ③ 用中间互联节点的数字证书对请求报文进行数字签名； ④ 将报文发送到下一互联节点。
【文档编号】H04W4/02GK104283953SQ201410520047
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】安常青, 王继龙, 姜彩萍, 李子木 申请人:清华大学