基于口口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于口口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法和系統(tǒng)，該方法考慮了某個(gè)用戶通常收到來(lái)自多個(gè)朋友/鄰居的coupon的真實(shí)場(chǎng)景，采用擴(kuò)散激活模型，激勵(lì)參與者通過(guò)智能移動(dòng)設(shè)備，利用其移動(dòng)性和社會(huì)交互來(lái)主動(dòng)地復(fù)制/擴(kuò)散電子coupon，用戶的復(fù)制行為以隱私保護(hù)的方式記錄在電子coupon中，作為計(jì)算補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。該方法不僅有效地激勵(lì)用戶擴(kuò)散coupon，而且保護(hù)了參與者的隱私，即參與者的身份標(biāo)識(shí)僅被與其有直接社會(huì)交互的鄰居所知。該系統(tǒng)涉及三種類型的實(shí)體，即：信息源、移動(dòng)用戶以及可信任的第三方，包括coupon擴(kuò)散模塊和補(bǔ)償兌換模塊。擴(kuò)散模塊在信息源與移動(dòng)用戶，移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶之間以隱私保護(hù)的方式擴(kuò)散coupon，并將參與者的身份標(biāo)識(shí)記錄在coupon中。
【專利說(shuō)明】
基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法和 系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法和系統(tǒng)，屬 于電子商務(wù)和移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 如今智能設(shè)備獲得了廣泛的應(yīng)用，這些設(shè)備具有較強(qiáng)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，并支持 多種無(wú)線接口（如藍(lán)牙、WiFi以及蜂窩接口等），從而激發(fā)了許多創(chuàng)新的應(yīng)用。特別是，在鄰 近的區(qū)域?qū)?huì)有大量智能終端，從而可以充分利用人們的移動(dòng)性和社會(huì)連接，采用設(shè)備之 間直連的方式(如使用Bluetooth，WiFi Direct等技術(shù)），協(xié)作地提供有效的社會(huì)交互和內(nèi) 容共享。一個(gè)很有前景的應(yīng)用是商業(yè)廣告的分發(fā)，尤其是電子coupon的分發(fā)。Coupon是市場(chǎng) 上最常用（也是最有效的）促銷工具之一，用來(lái)激勵(lì)和影響用戶的產(chǎn)品消費(fèi)。而電子coupon 可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備接入訪問(wèn)，由于移動(dòng)設(shè)備始終與用戶相伴，是高度個(gè)性的設(shè)備，從而提供 了一種有效的方式使coupon到達(dá)潛在的消費(fèi)者。
[0003] 傳統(tǒng)的coupon發(fā)行的方式由商家公告/廣播給經(jīng)過(guò)的（或消費(fèi)的）用戶由其被動(dòng)地 接收(所謂的直接模式direct mode)，而在鄰近的范圍內(nèi)，移動(dòng)設(shè)備可以利用用戶的社會(huì)移 動(dòng)性，通過(guò)攜帶-存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式使coupon達(dá)到潛在的客戶。在這種模式中，用戶不僅僅被動(dòng) 的接收電子coupon，還主動(dòng)地?cái)U(kuò)散coupon，稱為口口相傳的(Word of Mouth)模式，該模式 極大地增強(qiáng)了 coupon擴(kuò)散的范圍、時(shí)效性和效率。
[0004] 但是在基于口 口相傳的電子coupon的擴(kuò)散中存在兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。第一，需要適當(dāng) 的激勵(lì)機(jī)制來(lái)補(bǔ)償每個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)coupon的參與者，否則參與者可能拒絕轉(zhuǎn)發(fā)。而且通常情 況下，coupon的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系不是簡(jiǎn)單的鏈?zhǔn)交驑湫蔚慕Y(jié)構(gòu)，即每個(gè)用戶不只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)，通 常會(huì)接收到多個(gè)其它參與者擴(kuò)散的coupon，因此構(gòu)成一般的邀請(qǐng)/激勵(lì)圖。第二是隱私問(wèn) 題，這包含兩方面的問(wèn)題，一方面，不能向外部的"窺探者"泄露每個(gè)參與者的隱私信息（即 來(lái)自外部的威脅）；另一方面，由于轉(zhuǎn)發(fā)行為涉及到多個(gè)參與者，通常每個(gè)參與者僅信任(并 暴露一定的敏感信息，如身份標(biāo)識(shí)等)給與其有直接社會(huì)交互的參與者，而不希望其他的陌 生參與者（即鄰接關(guān)系上1跳以外的參與者）知道自己參與了電子coupon的轉(zhuǎn)發(fā)，即不暴露 自己的敏感的身份標(biāo)識(shí)給這些陌生參與者(來(lái)之內(nèi)部的威脅）。而本發(fā)明能夠很好地解決上 面的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于口口相傳的內(nèi)含激勵(lì) 隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法，該方法的電子coupon是由用戶請(qǐng)求或商家擴(kuò)散的一段文 本(或圖片）內(nèi)容，包括coupon的具體使用方法、coupon發(fā)行的范圍（TTL,Time to Live)，用 戶可以存儲(chǔ)該coupon，并在購(gòu)買商品時(shí)，獲得一定的折扣（如85折等）。在該方法中，用戶不 僅僅作為coupon的接收者和消費(fèi)者，還主動(dòng)擴(kuò)散coupon，即當(dāng)鄰近區(qū)域內(nèi)的用戶在相互的 接觸范圍內(nèi)時(shí)（即采用智能手機(jī)上的Bluetooth或WiFi Direct等技術(shù)），coupon在他們之間 相互傳遞，從而建立了多級(jí)別的激勵(lì)。但已有的方案將真實(shí)的coupon轉(zhuǎn)發(fā)的社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)化的樹形模型，即在交互范圍內(nèi)用戶只收到一個(gè)邀請(qǐng)（即接收節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)），但 絕大多數(shù)場(chǎng)景下，多個(gè)參與個(gè)體會(huì)給某個(gè)候選人發(fā)出邀請(qǐng)，比如，邀請(qǐng)的節(jié)點(diǎn)越多，被邀請(qǐng) 人接受并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)的可能性越大。因此，該方法的coupon在鄰近區(qū)域通過(guò)用戶社會(huì)關(guān)系擴(kuò) 散形成subgraph結(jié)構(gòu)，而不是不真實(shí)的樹形結(jié)構(gòu);而且在coupon轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中保護(hù)用戶的隱 私，即只有存在社會(huì)交互關(guān)系的參與者才知道對(duì)方的身份標(biāo)識(shí);并基于邀請(qǐng)/激勵(lì)子圖來(lái)確 定對(duì)coupon轉(zhuǎn)發(fā)者的補(bǔ)償。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種基于口口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私 保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法，該方法基于通用的公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI(PKI，Public Key Infrastructure)，每個(gè)參與者獲得一對(duì)公鑰-私鑰。所有參與者(包括信息源和移動(dòng)用戶） 均知道激勵(lì)中心的I的公鑰ff，因此每個(gè)參與者均可以采用來(lái)給I發(fā)送加密信息；I也知 道所以參與者的公鑰；只有在參與者的直接朋友/鄰居才相互知道對(duì)方的公鑰。
[0007] 方法流程：
[0008]步驟1:電子coupon發(fā)行和擴(kuò)散；
[0009] 步驟1-1:信息源s(即商家）向I申請(qǐng)發(fā)行電子coupon，包括coupon的具體使用方 法、coupon發(fā)行的范圍（TTLS)等，作為coupon的內(nèi)容，表示為Tc。認(rèn)證中心I將用自己私鑰 加密的如下消息，，發(fā)給信息源s。其中TTLs表示coupon能夠擴(kuò)散的跳數(shù)（即范 圍）。信息源s獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，追加自己的身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)， 并用權(quán)威中心I的公鑰加密，作為其存儲(chǔ)的電子coupon。即s收到該coupon后，利用I的公鑰 獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，然后產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)（即一個(gè)用于加密的臨時(shí)值) Xs。并 將如下的消息作為自己的couponed儲(chǔ)起來(lái)，& = 其中Ns代表發(fā)行coupon給信息源s的父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，Ns=l，表示s僅從權(quán)威中心接受coupon 的發(fā)行。
[0010]步驟1-2電子coupon的擴(kuò)散;包括兩種場(chǎng)景，信息源與參與者之間的cuopon擴(kuò)散； 參與者與參與者（即coupon擴(kuò)散者與coupon接收者)之間的擴(kuò)散。兩者的區(qū)別在于，前者是 從信息源到參與者單向的傳播，而在后者中，coupon接收者會(huì)收到其多個(gè)擴(kuò)散者傳播的 coupon〇
[0011]信息源與參與者之間的cuopon擴(kuò)散包括：當(dāng)用戶u從信息源經(jīng)過(guò)(或在該商家消費(fèi) 后），信息源s將其存儲(chǔ)的電子coupon Cs用其密鑰加密簽名后發(fā)送給u，即首先u用 if (s的公鑰)驗(yàn)證s的簽名，接著生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)xu，并存儲(chǔ)如下的內(nèi)容作為其電子coupon: 義=^汀^紀(jì)碼(私_一心_〇，其中!'1^ = 1'1^-1，表示用戶11從信息源獲得的 coupon的TTL減少了 1。上述操作的實(shí)質(zhì)是:u在來(lái)自上一級(jí)節(jié)點(diǎn)（父節(jié)點(diǎn)）的簽名后，追加自 己的身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用權(quán)威中心I的公鑰加密。然后將其放到電子 coupon的明文內(nèi)容后面（即TTL相應(yīng)的減去1)。即在交互的節(jié)點(diǎn)之間（信息與與參與者，以及 參與者與參與者之間）傳遞的消息顯式地包括兩個(gè)部分：明文的部分包括coupon規(guī)范和生 存期，以及密文的部分代表上一跳節(jié)點(diǎn)的消息簽名。
[0012]參與者之間（即coupon擴(kuò)散者和coupon接收者之間）的擴(kuò)散包括:首先coupon轉(zhuǎn)發(fā) 者判斷是否曾經(jīng)給相遇的接收者轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)coupon，如是則不轉(zhuǎn)發(fā)coupon，如果不是，則將 coupon轉(zhuǎn)發(fā)給接收者。通常coupon接收者會(huì)收到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者擴(kuò)散的coupon。設(shè)參與者w同時(shí) 收到兩個(gè)用戶u和v擴(kuò)散給其的簽名的c 〇upon(更多擴(kuò)散者的情況類似處理），及分別從 收到如下簽名的消息
認(rèn)中獲得TC，TTLU和TTL V，并存儲(chǔ)如下消息作為w 的coupon Cw〇
[0013] Cw=Tc|TTLw|Nw；
[0014]
[0015]
[0016] 其中TTLw=max{(TTLu-l)，（TTL v-l)}，表示選取較大的TTL作為用戶存儲(chǔ)的coupon 的生存期。Nw代表給用戶w擴(kuò)散coupon的用戶的數(shù)目。如果TTLW為0，則表明到達(dá)了該coupon 的生存期，需要丟棄。
[0017] 上述步驟可以記錄某個(gè)用戶通常收到來(lái)自多個(gè)朋友/鄰居的coupon的真實(shí)場(chǎng)景。 且一旦該用戶到商家消費(fèi)后，則這些參與轉(zhuǎn)發(fā)的所有節(jié)點(diǎn)均應(yīng)該相應(yīng)的得到補(bǔ)償。
[0018] 步驟2:構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)并確定對(duì)參與者的補(bǔ)償；
[0019] 步驟2-1:構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
[0020]電子coupon在鄰近區(qū)域通過(guò)用戶之間的社會(huì)交互來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散，并采用上述的步驟 1-1和步驟1-2以隱私保護(hù)的方式（即只有存在社會(huì)交互關(guān)系的朋友才知道對(duì)方的身份標(biāo) 識(shí)）將每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者的身份標(biāo)識(shí)加入到構(gòu)造的電子coupon中，當(dāng)某個(gè)終端用戶w帶著電子 coupon到商家消費(fèi)時(shí)，商家將電子coupon上傳到激勵(lì)中心I，由其重構(gòu)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) (subgraph)并確定補(bǔ)償機(jī)制。
[0021 ]具體而言，認(rèn)證中心I從接受的到電子coupon中迭代地提取出coupon的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)， 例如w提交其保存的電子coupon Cw，這從中，I可知，w的上一跳節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)，通過(guò)解密操作 可知這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別是u和V，并分別獲得他們保存的電子coupon Cu和Cv(通過(guò)使用u和v的 公鑰解密他們的簽名消息來(lái)獲得），進(jìn)而能夠獲取u和v的上一跳節(jié)點(diǎn)。通過(guò)這種迭代的方式 能夠獲得從信息源S到兌換節(jié)點(diǎn)（以d來(lái)表示）的子圖（subgraph)。
[0022] 步驟2-2:確定補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程；
[0023] 采用擴(kuò)散激活的方式來(lái)確定在subgraph中的參與者所能夠獲得的補(bǔ)償。設(shè)構(gòu)造出 來(lái)的coupon擴(kuò)散subgraph G中包含N個(gè)參與者，他們之間形成了一個(gè)有向圖G=(N，E)。其中 邊(u，v) eE是從用戶u指向v的有向邊，代表從v從u接收到coupon的擴(kuò)散;d(v)用戶v的入 度，顯然在子圖G中，每個(gè)用戶都有正的入度，因?yàn)檫@是用戶加入coupon循環(huán)的唯一方式。 [0024]假設(shè)終端消費(fèi)者w兌換了coupon，并購(gòu)買了價(jià)格為p的商品，則從w開始，一定比例 的金錢α · p(典型的，α = 15%)注入到子圖G中，并則按照如下規(guī)則迭代式的向上擴(kuò)散:用戶 w將α · ρ平均分成d(w)份，沿著每個(gè)入度的反方向，向上傳遞α · p/d(w)，設(shè)用戶u有指向w的 有向邊(代表u對(duì)w的要求），貝lju獲得了α · p/d(w)金額，貝1J為u分配(1-α) · α · p/d(w)的金額 作為對(duì)u的擴(kuò)散行為的獎(jiǎng)勵(lì)，而剩下的α · α · p/d(w)則按照上面相同的方式，沿著w的入度 反方向擴(kuò)散，依次類推。
[0025]在迭代中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)u所獲得的補(bǔ)償是：
[0026]
[0027]為了消除微小的可忽略的補(bǔ)償流，如果對(duì)任一節(jié)點(diǎn)u的補(bǔ)償R(u)低于某個(gè)設(shè)定的 門限值T時(shí)，則u不再向上傳播補(bǔ)償值。
[0028]本發(fā)明還提供了一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括coupon擴(kuò)散模塊和補(bǔ)償兌換模塊。
[0029] coupon擴(kuò)散模塊包括電子coupon的發(fā)行和擴(kuò)散；信息源s向I申請(qǐng)發(fā)行電子 coupon，協(xié)商coupon的折扣內(nèi)容以及coupon發(fā)行的范圍（TTLS)，作為coupon的內(nèi)容，表示為 Tc。然后I將其簽名的電子coupon，發(fā)送給s。一旦s收到該coupon，s通過(guò)用I的 公鑰if獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，然后產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)Xs，并將其作為自己的電子 coupon存儲(chǔ)起來(lái)，即：
[0030]
_中隊(duì)代表發(fā)行coupon給信息源s的父 節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。在這兒Ns = 1，表示s僅從權(quán)威中心接受coupon的發(fā)行。
[0031] 補(bǔ)償兌換模塊包括構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和確定補(bǔ)償機(jī)制；當(dāng)某個(gè)終端消費(fèi)者w帶著 電子coupon到商家消費(fèi)時(shí)，商家將電子coupon上傳到激勵(lì)中心I，由其重構(gòu)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并 確定補(bǔ)償機(jī)制，I從接受的到電子coupon中迭代地提取出coupon的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，例如w提交其 保存的電子coupon Cw，從該coupon中，I可知，w的上一條跳節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)，通過(guò)解密操作可知 這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別是u和V，并分別獲得他們保存的電子couponC u和Cv，進(jìn)而能夠獲取u和v，的 上一跳節(jié)點(diǎn)。通過(guò)這種迭代的方式能夠獲得從信息源s到終端消費(fèi)節(jié)點(diǎn)的coupon擴(kuò)散子圖 (subgraph);采用擴(kuò)散激活的方式來(lái)確定在subgraph中的參與者所能夠獲得的補(bǔ)償，當(dāng)終 端消費(fèi)者w利用存儲(chǔ)的coupon購(gòu)買價(jià)值為p的物品后，則根據(jù)構(gòu)造出來(lái)的coupon轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò) 子圖，從w按照子圖中反向的入度方向?qū)⒉糠謕的金額迭代式地?cái)U(kuò)散給直接和間接的多跳內(nèi) 的鄰居節(jié)點(diǎn)。
[0032] 有益效果：
[0033] 1、本發(fā)明采用口口相傳的(Word of Mouth)模式，利用用戶的移動(dòng)性和社會(huì)關(guān)系 來(lái)主動(dòng)擴(kuò)散電子coupon，使coupon達(dá)到潛在的客戶。在這種模式中，用戶不僅僅被動(dòng)的接收 和使用電子coupon，還主動(dòng)的擴(kuò)散coupon，能夠極大地增強(qiáng)coupon擴(kuò)散的范圍、時(shí)效性和效 率。
[0034] 2、在電子coupon擴(kuò)散時(shí)，本發(fā)明顯式地考慮了 coupon擴(kuò)散過(guò)程中形成的一般的圖 形結(jié)構(gòu)（即，每個(gè)用戶通常會(huì)收到多個(gè)參與者的邀請(qǐng)，通常情況下，邀請(qǐng)者的數(shù)目越多，參與 者加入coupon擴(kuò)散的可能性越大），而不是不真實(shí)的樹形結(jié)構(gòu)。
[0035] 3、本發(fā)明能夠以隱私保護(hù)的方式（只有存在社會(huì)交互的朋友才知道對(duì)方的身份標(biāo) 識(shí))將每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者的身份標(biāo)識(shí)加入到電子coupon中，并可由認(rèn)證中心通過(guò)coupon里的身份 標(biāo)識(shí)，重構(gòu)coupon轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[0036] 4、基于構(gòu)造出的coupon轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)制，補(bǔ)償了coupon轉(zhuǎn) 發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的所有參與者，使得coupon轉(zhuǎn)發(fā)者邀請(qǐng)?jiān)蕉嗟膮⑴c者，其所獲得的補(bǔ)償越大，從而 激勵(lì)參與者主動(dòng)擴(kuò)散coupon。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為發(fā)明中采用擴(kuò)散激活模型確定coupon轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)圖中參與者補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0040] 本發(fā)明的符號(hào)及其含義包括：
[0041]
[0042] 本發(fā)明實(shí)施的前提是，利用公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI(PKI，Public Key Infrastructure)，每個(gè)參與者都獲得一對(duì)公鑰-私鑰。認(rèn)證中心的I的公鑰iff是眾所周知 的，因此每個(gè)參與者均可以采用1^來(lái)給I發(fā)送加密信息；I也知道所以參與者的公鑰；只有 在參與者的直接朋友/鄰居才相互知道對(duì)方的公鑰。
[0043] 如圖1所示，本發(fā)明整體系統(tǒng)主要分為兩部分，包括：
[0044] 第一部分:coupon擴(kuò)散模塊包括如下2個(gè)過(guò)程：電子coupon的發(fā)行和擴(kuò)散。信息源s (如商家）向I申請(qǐng)發(fā)行電子coupon，協(xié)商coupon的折扣內(nèi)容以及coupon發(fā)行的范圍（TTLS) 等，作為coupon的內(nèi)容，表示為Tc。然后I將其簽名的電子coupon，發(fā)送給 s。一 旦s收到該coupon，s通過(guò)用I的公鑰lf|·'獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，然后產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī) 數(shù)（一個(gè)用于加密的臨時(shí)值）X s，并將其作為自己的電子c o u ρ ο η存儲(chǔ)起來(lái)，即：
其中Ns代表發(fā)行coupon給信息源s的父節(jié)點(diǎn)的 數(shù)目。在這兒Ns = 1，表示s僅從權(quán)威中心接受coupon的發(fā)行。
[0045]電子coupon的擴(kuò)散:包括兩種情況下的擴(kuò)散：由信息源與參與者之間，參與者與參 與者之間。
[0046] 信息源與參與者u之間的coupon擴(kuò)散：當(dāng)用戶u從信息源經(jīng)過(guò)（或在該商家消費(fèi) 后），信息源s將其存儲(chǔ)的電子coupon Cs用其密鑰加密簽名后發(fā)送給u，即首先u用 s的公鑰驗(yàn)證s的簽名，接著生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)xu，并存儲(chǔ)如下的內(nèi)容作為其電子coupon:
[0047]
$*TTLU = TTLS-1，表示用戶u從信息源獲 得的coupon的TTL減少了 1。上述操作的實(shí)質(zhì)是:u在來(lái)自上一級(jí)節(jié)點(diǎn)（父節(jié)點(diǎn)）的簽名后，追 加自己的身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用權(quán)威中心I的公鑰加密。然后將其放到電子 coupon的明文內(nèi)容后面(即TTL相應(yīng)的減去1)。
[0048]參與者之間（coupon擴(kuò)散者和coupon接收者之間）的擴(kuò)散包括:首先coupon轉(zhuǎn)發(fā)者 判斷是否曾經(jīng)給相遇的接收者轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)coupon，如是則不轉(zhuǎn)發(fā)coupon，如果不是，則將coupon 轉(zhuǎn)發(fā)給接收者。通常coupon接收者會(huì)收到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者擴(kuò)散的coupon。設(shè)參與者w同時(shí)收到兩 個(gè)用戶11和卩擴(kuò)散給其的簽名的 C〇up〇n(更多擴(kuò)散者的情況類似處理），及分別從1!和卩收到如 下簽名的消息：和，從中獲得T C，TTLU和TTLV，并存儲(chǔ)如下消息作為w的 coupon Cw〇
[0049] Cw=Tc|TTLw|Nw；
[0050]
[0051]
[0052] 其中TTLw=max{(TTLu-l)，（TTL v-l)}，表示選取較大的TTL作為用戶存儲(chǔ)的coupon 的生存期。Nw代表給用戶w擴(kuò)散coupon的用戶的數(shù)目。如果TTLW為0，則表明到達(dá)了該coupon 的生存期，需要丟棄。
[0053]電子coupon在鄰近區(qū)域通過(guò)用戶之間的社會(huì)交互來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散，并采用上述的步驟 能夠以隱私保護(hù)的方式（只有有社會(huì)交互的朋友才知道對(duì)方的身份標(biāo)識(shí))將每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者的 身份標(biāo)識(shí)加入到構(gòu)造的電子coupon中，
[0054]第二部分補(bǔ)償兌換模塊包括如下2個(gè)過(guò)程:構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和確定補(bǔ)償機(jī)制。當(dāng) 某個(gè)終端消費(fèi)者w帶著電子coupon到商家消費(fèi)時(shí)，商家將電子coupon上傳到激勵(lì)中心I，由 其重構(gòu)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并確定補(bǔ)償機(jī)制。I從接受的到電子coupon中迭代地提取出coupon的 擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，例如w提交其保存的電子coupon Cw，從該coupon中，I可知，w的上一條跳節(jié)點(diǎn)有 兩個(gè)，通過(guò)解密操作可知這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別是u和V，并分別獲得他們保存的電子coupon Cu和 Cv(通過(guò)使用u和v的公鑰解密u和v的簽名消息來(lái)獲得），進(jìn)而能夠獲取u和v的上一跳節(jié)點(diǎn)。 通過(guò)這種迭代的方式能夠獲得從信息源S到終端消費(fèi)節(jié)點(diǎn)的coupon擴(kuò)散子圖（subgraph)。
[0055]確定補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程:采用擴(kuò)散激活的方式來(lái)確定在subgraph中的參與者所能夠獲得 的補(bǔ)償，基本思想，當(dāng)終端消費(fèi)者w利用存儲(chǔ)的coupon購(gòu)買價(jià)值為ρ的物品后，則根據(jù)構(gòu)造出 來(lái)的coupon轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)子圖，從w按照子圖中反向的入度方向?qū)⒉糠枝?如α · ρ，α = 15%)的 金額迭代式地?cái)U(kuò)散給直接和間接的多跳內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)。具體的擴(kuò)散示意圖如圖2所示。
[0056]為了消除微小的可忽略的補(bǔ)償流，如果對(duì)任一節(jié)點(diǎn)u的補(bǔ)償R(u)低于門限值T則u 不再向上傳播補(bǔ)償值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方法，其特征在于，所述 方法包括如下步驟： 步驟I: coupon發(fā)行和擴(kuò)散模塊； 步驟1-1:電子coupon的發(fā)行； 信息源s向激勵(lì)中心I申請(qǐng)發(fā)行電子coupon，包括coupon的具體使用方法、coupon發(fā)行 的范圍（TTLs)作為coupon的內(nèi)容，表示為TC，然后I將簽名后的coupon發(fā)給s，所述s獲取并驗(yàn) 證電子coupon的內(nèi)容，追加自己的身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用激勵(lì)中心I的公鑰 加密，作為其存儲(chǔ)的電子coupon; 步驟1-2:電子coupon的擴(kuò)散;包括兩種場(chǎng)景，信息源與參與者之間的coupon擴(kuò)散;參與 者與參與者，即coupon擴(kuò)散者與coupon接收者之間的擴(kuò)散，其兩者的區(qū)別在于，前者是從信 息源到參與者單向的傳播，而在后者中，coupon接收者會(huì)收到其多個(gè)擴(kuò)散者傳播的coupon; 當(dāng)移動(dòng)用戶在經(jīng)過(guò)信息源時(shí)，s將其存儲(chǔ)的coupon簽名后，即用s的私鑰加密，發(fā)給移動(dòng) 用戶，收到該coupon后，移動(dòng)用戶使用s的公鑰獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，追加自己的 身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用激勵(lì)權(quán)威中心I的公鑰加密，作為其存儲(chǔ)的電子 coupon； Coupon在存在社會(huì)交互的移動(dòng)用戶之間，SPcoupon擴(kuò)散者和coupon接收者擴(kuò)散時(shí)，首 先擴(kuò)散者判斷是否曾經(jīng)給接收者發(fā)送過(guò)coupon，如是，則不再重復(fù)擴(kuò)散coupon;如否，則采 用類似的方式擴(kuò)散coupon:接收者用發(fā)送者的公鑰驗(yàn)證coupon，追加自己的身份標(biāo)識(shí)以及 一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用權(quán)威中心I的公鑰加密，作為其存儲(chǔ)的電子coupon，即，移動(dòng)用戶之 間傳遞的消息顯式地包括兩個(gè)部分：明文的部分包括coupon規(guī)范和生存期，密文的部分代 表擴(kuò)散者對(duì)自己存儲(chǔ)coupon的消息簽名； 步驟2:設(shè)計(jì)補(bǔ)償兌換模塊，包括： 步驟2-1:構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； 電子coupon在鄰近區(qū)域通過(guò)用戶之間的社會(huì)交互來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散，并采用上述的步驟1-1 和1-2以隱私保護(hù)的方式，將每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者的身份標(biāo)識(shí)加入到構(gòu)造的電子coupon中，當(dāng)某個(gè)終 端用戶w帶著電子coupon到商家消費(fèi)時(shí)，商家將電子coupon上傳到認(rèn)證中心I，由其重構(gòu)激 勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(subgraph)并確定補(bǔ)償機(jī)制； 步驟2-2:確定補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程： 采用擴(kuò)散激活的方式來(lái)確定在subgraph中的參與者所能夠獲得的補(bǔ)償；當(dāng)終端消費(fèi)者 w利用存儲(chǔ)的coupon購(gòu)買價(jià)值為p的物品后，則根據(jù)由步驟2-1構(gòu)造出來(lái)的coupon擴(kuò)散的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)，從w按照子圖中反向的入度方向?qū)⒁欢ū壤恋膬r(jià)值，g卩α · p的金額均勻地?cái)U(kuò)散給 每個(gè)上一跳鄰居節(jié)點(diǎn);每個(gè)收到金錢，即擴(kuò)散激活的節(jié)點(diǎn)留下（l-α)的金額作為對(duì)其邀請(qǐng)行 為的補(bǔ)償，剩下的金錢采用類似的方式，從該節(jié)點(diǎn)沿著入度的反方向迭代的傳遞，直到傳遞 的金額小于某個(gè)門限值Τ，則激活擴(kuò)散過(guò)程停止，此時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)所擁有的金錢數(shù)作為對(duì)其的 補(bǔ)償。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方 法，其特征在于，所述步驟1-1可分為兩步，包括： 第一步，認(rèn)證中心I將用自己私鑰AT加密的如下消息，發(fā)給信息源s，其 中TTLs表示coupon能夠擴(kuò)散的跳數(shù)，即范圍； 第二步，一旦s收到該coupon，s采用I的公鑰獲取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，然后產(chǎn) 生一個(gè)隨機(jī)數(shù)(一個(gè)用于加密的臨時(shí)值)xs，并將如下的消息作為自己的CouponCs存儲(chǔ)起來(lái)， Ci =以7??.?兩(CA!rnysi禮1-也)，其中Ns代表信息源s的父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目（即為信息 源s發(fā)行coupon的機(jī)構(gòu)的數(shù)目），顯然，Ns = 1，表示s僅從激勵(lì)中心接受coupon的發(fā)行。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方 法，其特征在于，所述步驟1-2可分為兩步，包括： 第一步信息源與參與者u之間的coupon擴(kuò)散：當(dāng)用戶u從信息源經(jīng)過(guò)(或在該商家消費(fèi) 后），信息源s將其存儲(chǔ)的電子coupon Cs用其密鑰加密簽名后發(fā)送給u，即首先u用 (S的公鑰)驗(yàn)證S的簽名，接著生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Xu，并存儲(chǔ)如下的內(nèi)容作為其電子coupon， 即： ' =其中TTLu = TTLs-I，表示用戶u從信息源獲得的 coupon的TTL減少了 1，上述操作的實(shí)質(zhì)是:u在來(lái)自上一級(jí)節(jié)點(diǎn)（父節(jié)點(diǎn)）的簽名消息的后面 追加自己的身份標(biāo)識(shí)以及一個(gè)臨時(shí)的隨機(jī)數(shù)，并用激勵(lì)中心I的公鑰加密，然后將其放到電 子coupon的明文內(nèi)容后面，即TTL相應(yīng)的減去1，在交互的節(jié)點(diǎn)包括信息源與參與者，以及參 與者與參與者之間傳遞的消息顯式地包括兩個(gè)部分：明文部分包括coupon規(guī)范和生存期， 以及密文的部分代表上一跳節(jié)點(diǎn)的消息簽名； 第二步參與者之間，即coupon擴(kuò)散者和coupon接收者之間的擴(kuò)散:首先coupon轉(zhuǎn)發(fā)者 判斷是否曾經(jīng)給相遇的接收者轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)coupon，如是則不轉(zhuǎn)發(fā)coupon，如果不是，則將coupon 轉(zhuǎn)發(fā)給接收者，coupon接收者會(huì)收到多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)者擴(kuò)散的coupon，設(shè)參與者w同時(shí)收到兩個(gè)用 戶u和V擴(kuò)散給其的簽名的coupon，及分別從u和V收到如下簽名消息：貧和[QJ ， 從中獲得TC，TTLU和TTLV，并存儲(chǔ)如下消息作為w的CouponC w，即： Cw=Tc I TTLwI Nw;其中TTLw=max{ (TTLu-I)，（TTLv-I)}，表示選取較大的TTL作為用戶w存儲(chǔ)的coupon的 生存期，如果TTLw為0,則表明到達(dá)了該coupon的生存期，需要丟棄;Nw代表給用戶w擴(kuò)散 coupon的用戶的數(shù)目。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方 法，其特征在于:所述方法記錄某個(gè)用戶通常收到來(lái)自多個(gè)朋友/鄰居的coupon的真實(shí)場(chǎng) 景，且一旦該用戶到商家消費(fèi)后，則這些參與轉(zhuǎn)發(fā)的所有節(jié)點(diǎn)均應(yīng)該相應(yīng)的得到補(bǔ)償。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方 法，其特征在于，所述步驟2-1包括：認(rèn)證中心I從接受的到電子coupon中迭代地提取出 coupon的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，即w提交其保存的電子coupon Cw，這從中，I可知，w的上一跳節(jié)點(diǎn)有兩 個(gè)，通過(guò)解密操作可知這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別是u和V，并分別獲得他們保存的電子coupon Cu和Cv， 通過(guò)使用u和V的公鑰解密他們的簽名消息來(lái)獲得，進(jìn)而能夠獲取u和V的上一跳節(jié)點(diǎn)，通過(guò) 這種迭代的方式能夠獲得從信息源S到兌換節(jié)點(diǎn)，即終端消費(fèi)者的子圖（subgraph)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散方 法，其特征在于，所述步驟2-2包括:設(shè)構(gòu)造出來(lái)的coupon擴(kuò)散subgraph G中包含N個(gè)參與 者，他們之間形成了一個(gè)有向圖G=(N，E)，其中邊(u，v) GE是從用戶u指向V的有向邊，代表 從V從u接收到coupon的擴(kuò)散;d(v)表示用戶V的入度，顯然在子圖G中，每個(gè)用戶都有正的入 度;假設(shè)終端消費(fèi)者w兌換了coupon，并購(gòu)買了價(jià)格為p的商品，則從w開始，一定比例的金錢 α · p注入到子圖G中，并則按照如下規(guī)則迭代式地向上擴(kuò)散:用戶w將α · p平均分成d(w)份， 沿著每個(gè)入度的反方向，向上傳遞α · p/d(w)，設(shè)用戶u有指向w的有向邊（代表u對(duì)w的要 求），則u獲得了α · p/d(w)金額，則為u分配(1-α) · α · p/d(w)的金額作為對(duì)u的擴(kuò)散行為的 獎(jiǎng)勵(lì)，而剩下的α · α · p/d(w)則按照上面相同的方式，沿著w的入度反方向擴(kuò)散，依次類推； 在迭代中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)u所獲得的補(bǔ)償是：為了消除微小的可忽略的補(bǔ)償流，如果對(duì)任一節(jié)點(diǎn)u的補(bǔ)償R(U)低于門限值T則u不再 向上傳播補(bǔ)償值。7. -種基于口 口相傳的內(nèi)含激勵(lì)隱私保護(hù)的電子coupon擴(kuò)散系統(tǒng)，其特征在于:所述 系統(tǒng)包括coupon擴(kuò)散模塊和補(bǔ)償兌換模塊； coupon擴(kuò)散模塊包括電子coupon的發(fā)行和擴(kuò)散;信息源s向I申請(qǐng)發(fā)行電子coupon，協(xié) 商coupon的折扣內(nèi)容以及coupon發(fā)行的范圍（TTLs)，作為coupon的內(nèi)容，表示為Tc，然后I將 其簽名的電子coupon，1??丨TTIyU')蹲發(fā)送給s，一旦8收到該 COUp〇n，s通過(guò)用I的公鑰獲 取并驗(yàn)證電子coupon的內(nèi)容，然后產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)Xs，并將其作為自己的電子coupon存儲(chǔ) 起來(lái)，g卩：C s = 馬，其中隊(duì)代表發(fā)行coupon給信息源S的 父節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，Ns = 1，表示s僅從權(quán)威中心接受coupon的發(fā)行； 補(bǔ)償兌換模塊包括構(gòu)造激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和確定補(bǔ)償機(jī)制；當(dāng)某個(gè)終端消費(fèi)者w帶著電子 coupon到商家消費(fèi)時(shí)，商家將電子coupon上傳到激勵(lì)中心I，由其重構(gòu)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并確定 補(bǔ)償機(jī)制，I從接受的到電子coupon中迭代地提取出coupon的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，例如w提交其保存 的電子coupon Cw，從該coupon中，I可知，w的上一條跳節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)，通過(guò)解密操作可知這兩 個(gè)節(jié)點(diǎn)分別是u和V，并分別獲得他們保存的電子CouponC u和Cv，進(jìn)而能夠獲取u和V的上一跳 節(jié)點(diǎn)，通過(guò)這種迭代的方式能夠獲得從信息源s到終端消費(fèi)節(jié)點(diǎn)的coupon擴(kuò)散子圖 (subgraph);采用擴(kuò)散激活的方式來(lái)確定在subgraph中的參與者所能夠獲得的補(bǔ)償，當(dāng)終 端消費(fèi)者w利用存儲(chǔ)的coupon購(gòu)買價(jià)值為p的物品后，則根據(jù)構(gòu)造出來(lái)的coupon轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò) 子圖，從w按照子圖中反向的入度方向?qū)⒉糠謕的金額迭代式地?cái)U(kuò)散給直接和間接的多跳內(nèi) 的鄰居節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK105933292SQ201610221823
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】王玉峰
【申請(qǐng)人】南京郵電大學(xué)