1.基于区块链的多级位置信息共享方法，系统中的用户分为位置信息提供者、位置信息需求者、全节点三类；位置信息提供者为提供原始位置信息的用户，位置信息需求者为需要获得位置信息的用户，全节点为保存并提供验证信息的节点；

系统中共有(N+1)类级别的位置信息需求者，位置信息需求者加入系统时，系统根据其真实身份为其分配等级标识I,I＝0,1,…,N；等级标识越小，位置信息需求者的访问等级越高；等级标识为0的位置信息需求者能够确定位置信息提供者的精确坐标；其特征在于，该方法具体步骤是：

步骤(1).系统初始化；具体是：(1‑1).用户向系统提出注册申请，获取其真实身份信息对应的唯一的身份标识ID号IDi，i∈[1,n]，n表示系统中注册的用户数；

1 2 N 1 2 N I(1‑2).若用户为LPi，确定{ri ，ri ，...，ri}，ri＜ri ＜...ri ；ri表示等级标识为I的位置信息需求者能获得的关于LPi的最高精度的正方形位置区域的边长，I＝1,2,...,N；使用密钥生成算法生成 是在位置更新阶段加解密数据时使用的对称加密密钥，LPi表示ID号为IDi的位置信息提供者；

(1‑3).若用户为位置信息需求者，系统为其分配等级标识；

(1‑4).用户在用户端执行公私钥对生成算法，生成一对公私钥对(PK,SK)，存储在用户端供用户使用；

步骤(2).为实现多级隐私保护、信息可验证的目标，位置信息提供者进行数据预处理；

具体是：

(2‑1).LPi的位置坐标Pi＝(xi,yi)；

L1

首先，LPi生成随机向量v1＝(x1′,y1′)，满足 确定对角顶点为Pi 和R1

Pi 的正方形区域

然后，LPi生成随机向量v2＝(x2′,y2′)，满足 确定对角顶点L2 R2

为Pi 和Pi 的正方形区域LPi重复N次上述操作，确定N个正方形区域，得到区域信息集合 以L L1 L2 LN R R1 R2 RN及对角顶点集合Pi＝{Pi ,Pi ,...,Pi }和Pi＝{Pi ,Pi ,...,Pi }；

(2‑2).LPi使用保序加密算法OPE和密钥 加密对角顶点坐标,得到对角顶点密文集合 和

k∈[1 ,

N]，ciph(·)表示保序加密函数；

(2‑3).计算Merkel树的叶节点 hash(·)表示哈希函数；得到叶节点集合 LPi使用Nodesi建立一颗完整的Merkel树Vermeri，并得到其根节点rooti；

步骤(3).位置信息提供者记录位置信息；具体是：LPi计算坐标信息(xi,yi)的哈希值hash(xi||yi)，计算密钥 的哈希值对(xi,yi)进行保序加密,得到保序加密值 和 分别表示对xi和yi保序加密的保序加密值， 计算OPEi的哈希值hash(OPEi)；

向区块链网络中的矿工节点广播记录信息Recordi；

Recordi组成为：

表示LPi使用私钥 与数字签名算法对信息的数字签名；区块链网络中的矿工节点对Recordi进行验证，验证通过后，经过共识过程将其写入区块链；

步骤(4).位置信息提供者上传位置信息及验证信息；具体是：(4‑1).LPi向所有全节点广播 表示LPi使用私钥与数字签名算法对信息的数字签名；

0

(4‑2).LPi向至少一个LD发送 Enc(·)表示非对0

称加密函数， 表示LD的公钥；

0

LD使用私钥 解密 得到 计算(xi′||yi′)和 的哈希值hash(xi′||yi′)和 判断是否分别与链上数据Recordi中的hash(xi||yi)和相等：如果都相等，则完成数据完整性验证，接受信息 如果不相等，则说明数据已被篡改，拒绝接收信息步骤(5).位置信息需求者之间进行位置信息共享；具体是：(5‑1).ID号为IDj、等级标识为a的位置信息需求者 向访问级别相等或更高的申请LPi的位置信息，a≥b，j∈[1,n]，l∈[1,n]； 根据其等级标识a向 发送位置信息其中， 表示 的

公钥；

使用私钥 解密 得到

(5‑2). 向某一全节点Fnodeh请求验证数据，Fnodeh根据其等级标识a向 发送验证数据 其中，Fnodeh表示ID号为IDh的全节点，h∈[1,n]， 表示根据叶节点 计算Vermeri根节点rooti其他必要节点集合；

使用私钥 解密 得到

(5‑3). 计算叶节点 结合必要节点集计算得到Vermeri的根节点rooti′；计算OPEi′和 的哈希值hash(OPEi′)和判断rooti′、hash(OPEi′)、 分别与链上数据Recordi中的rooti、hash(OPEi)、 是否相等：如果都相等，则完成数据完整性验证；如果不相等，说明数据已被篡改，共享失败；

(5‑4). 判断 和 是否成立：如果成立，则完成对区域 的真实性验证；如果不成立，说明位置区域信息是虚假的，共享失败；

如果通过所有验证工作， 确定LPi位于正方形位置区域 内，位置信息共享成功；

步骤(6).位置信息更新时，位置信息提供者上传偏移向量密文，位置信息需求者解密并借助该偏移向量来更新位置信息；具体是：(6‑1).LPi第p次更新位置信息时，假设此时位置坐标为 记偏移向量p

LPi使用密钥 加密Vi ,得到密文E(·)表示对称加密算法；

LPi广播位置更新信息 信息组成如下：表示LPi对信息的数字签名；区块链网络中的矿工节点对 进行验证，验证通过后，经过共识过程将其写入区块链；

(6‑2).已经经过信息共享过程的 在区块链上发现 信息后， 使用密钥p p

解密 得到Vi ； 借助Vi 和 即可确定LPi处于对角顶点为 和 的正方形位置区域 位置信息更新成功；其中，