CN110390207A - 一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，属于加解密、信息安全技术、二维码技术及包裹派送领域。本发明通过公钥密码体制和数字证书对相应买家的个人的隐私信息进行保护，验证买家的合法身份，并通过加密的方式保护买家的个人信息。本发明还提出了一种包裹派送方法，使得买家信息对商家、快递公司及快递员实现信息隐藏。本发明能够实现安全可靠的网上交易和个人信息的隐私保护，有效地保障了用户在网上购物过程中的权益。

Description

一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法

技术领域

本发明公开了一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，属于加解密、信息安全技术、二维码技术及包裹派送领域。

背景技术

随着电子商务环境的不断改变，网络购物作为一种新兴的购物模式发展的十分迅速并且在整个网络平台上占据比较大的市场。尤其是在中国，网络购物更是十分火爆。但是随着网络技术的发展，人们每天都在使用网络，同时个人信息也在不同的网站平台上留下痕迹，这也给一些不法分子留下了机会从而给大众造成了一些损失或困扰。

二维码是用特定的几何图形按一定规律在平面二维方向上分布的黑白相间的矩形方阵记录数据符号信息的新一代条码技术具有信息量大,纠错能力强,识读速度快,保密性高,追踪性高,抗损性强,备援性大,成本便宜等特性。手机二维码是二维码技术在手机上的应用,目前已经广泛应用于请柬,海报,签到,名片,指示牌,宣传广告等各种场合。若使用二维码在某些重要场合传递具有身份信息、时效要求较高的数据时,需要对其加解密算法进行优化设计。

公钥密码算法的最大特点是采用两个相关密钥将加密和解密能力分开，其中一个密钥是公开的，称为公开密钥，简称公开钥；另外一个密钥是为用户专用，因而是保密的，称为秘密密钥，简称秘密钥，用于解密。因此公钥密码体制也称为双钥密码体制。算法体制有以下重要特性：已知密码算法和加密密钥，求解秘密钥在计算上不可行的。已广泛用于对各种信息进行加密，在身份认证中也得到了广泛的应用，如RSA技术等。若使用二维码在某些重要场合传递具有身份信息的数据时，则应结合以上加密技术，对其加密过程进行优化。

消费者在付款前需要填写收货地址、收件人姓名和电话等信息，以确保后续商品的运输和邮寄，而商家、派送员和快递员通过快递的收件人信息，无疑就能了解到消费者的个人信息，而且该流程涉及到的环节多，给消费者个人信息的保密增加了难度。商家，快递员在知道买家的的个人隐私信息后，有可能会在与买家出现纠纷后，采取威胁甚至是报复买家的行为，从而造成难以想象的隐患。

发明内容

由此，本发明寻求一种方案，可以使得商家，快递公司以及快递员在不知道买家用户具体地址的情况下，完成发货和配送的任务，既保证了快递的正常运转，又能实现买家的信息隐藏，达到保护买家信息的目的。

本发明的目的在于：在本发明中借助密钥和数字证书对相应买家的个人信息提供保护，同时要达到验证买家合法身份的目的。当交易双方进行电子交易时，通过加密的方式保护买家的个人信息，同时方案中引入了数字证书用以验证买家的身份。同时使用二维码技术，可以使得商家，快递公司以及快递员在不知道买家用户具体地址的情况下，完成发货和配送的任务，既保证了快递的正常运转，又能实现买家的信息隐藏，达到保护买家信息的目的。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案，包括以下步骤：

(1)用户在可信第三方进行个人信息的注册，注册信息由第三方保管，第三方使用一对非对称密钥用于标识用户身份，同时将产生的用户身份ID、用户的私钥返还给用户交给用户保存，并生产该用户的数字证书，所述数字证书中包含该用户的公钥和用户身份ID，数字证书用第三方的私钥进行加密，并发送给客户用于身份认证。于此同时，用户同时在该平台申请二维码，二维码中只包含用户手机号和地址信息，地址信息仅包含用户所在城市小区或公司地址，没有具体门牌号，而且不提供实名；上述的数字证书用于验证，二维码用于保护；

(2)用户下单时，将申请到的数字证书以及二维码发给商家，商家在收到用户的购买请求后用第三方的公钥对数字证书进行解密以验证该证书的真实性，如验证通过则进行交易；

(3)商家打印买家提供的二维码并将其贴到包裹上；

(4)物流公司各级中转地使用专用读取设备，扫描二维码获取买家地址，并将要送往的下一级地址贴到包裹上，快递员根据包裹上的地址进行配送，直到送达目的地；

(5)最后，快递员将快递送至买家所在小区或公司的智能快递柜；

(6)智能快递柜提取二维码中的手机号，发送短信提醒用户取快递。

(7)用户收到快递后，代表交易完成，用户将自己的用户身份ID、支付成功信息连同自己的数字证书一起发送给第三方，第三方解密数字证书，验证该证书的真实性，解密得到的明文中也包含客户的账户ID，用以验证用户的身份，在用户身份得到验证后，第三方确认该用户确实已经支付成功，将评价的权利授予用户，用户获得评价的权利后完成评价。

根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述公钥密码体制和数字证书均采用改进的RSA算法。改进的RSA算法于具体实施方案部分具体描述。

本发明的进一步特征在于：用户身份ID的产生方式为，将用户填写的多个个人信息进行连接后，使用函数得到一段定长的信息摘要，并将其作为该用户的身份ID。

本发明的进一步特征在于：所述用户向二维码可信第三方平台申请的二维码，对应有该二维码的编号，用户可根据该编号查询物流信息。

本发明的进一步特征在于：所述用户将申请到的二维码发个商家，保证了对商家的信息隐藏；所述地址仅是所在城市小区或公司地址，没有具体门牌号，而且不提供实名，保证了对物流公司的信息隐藏；所述物流公司获取买家地址，并将要送往的下一级地址贴到包裹上，保证了对快递员的信息隐藏。

本发明的进一步特征在于：所述的智能快递柜具有二维码扫描功能，快递员将包裹放入智能快递柜的一个格子中，在关上格子的同时，智能快递柜中CPU将智能快递柜的位置，号码以及取件码，发送到CPU从二维码中提取到的手机号上，以提醒用户取回快递。

本发明的进一步特征在于：所述智能快递柜的供应商拥有微信公众号，用户关注相关的公众号，并绑定自己的手机号，用户就可通过微信接收快递柜的位置，号码以及取件码等信息。

本发明的进一步特征在于：所述的用户不需要输入收到的取件码，只要打开微信扫一扫，扫描智能快递柜的取货二维码，就可以取件。

本发明的进一步特征在于：在步骤(7)中，通过向用户发送验证码的方式将评价的权利授予用户。

本发明的技术效果为：

(1)本发明通过公钥密码体制和数字证书对相应买家的个人的隐私信息进行保护，验证买家的合法身份，并通过加密的方式保护买家的个人信息。本发明还提出了一种包裹派送方法，使得买家信息对商家、快递公司及快递员实现信息隐藏。因此，本发明能够实现安全可靠的网上交易和个人信息的隐私保护，有效地保障了用户在网上购物过程中的权益。

(2)本发明所述的公钥密码体制和数字证书均采用改进的RSA算法，该改进算法在传统的RSA算法上，针对其加解密速度加以改进，使其更适用于海量的网上在线电子交易、身份认证，一方面速度更快，实时性好；另一方面是有着更高的效率。

附图说明

图1为用户注册信息以及获得数字证书和个人用户ID的示意图

图2为可信第三方为用户产生的数字证书的示意图。

图3为用户提交给商家的购买信息示意图。

图4为商家验证用户身份及发货流程图。

图5为用户从申请二维码到快递派送直到收货的示意图。

图6为物流流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实例对本发明进一步详细描述。

1、本发明中所述的公钥密码体制和数字证书均采用改进的RSA算法，具体的改进方案如下：

由于n是一个非常大的整数，因此在密钥生成阶段，利用n求解加密密钥和解密密钥的计算速度的效率是非常低的。此外，如果在加密运算过程中，明文也是一个大的整数，那么该算法的加密运算就是一个大整数的幂乘，同样解密运算也是一个大整数的幂乘，这样就会导致幂乘运算变得非常的复杂，并且计算速度非常的缓慢。

传统的RSA算法工作原理如下：

第一，密钥的产生：

(1)共选取两个保密的大素数p和q；

(2)计算n＝p*q，其中是n的欧拉函数值；

(3)选取一整数e，满足且

(4)计算d，满足即d是e在模下的乘法逆元，因e与互素，根据模运算，它的乘法逆元一定存在；

(5)以{e,n}为公开钥，{d,n}为秘密钥；

第二，加密：

加密时首先将明文比特串分组，使得每个分组对应的十进制小于n，即分组长度小于log₂n。然后对每一个明文分组m，作加密运算：c≡m^e mod n。

第三，解密：

对密文分组的解密运算为：c≡c^d mod n。

本发明提出的改进的RSA算法，通过对传统RSA算法的了解，算法过程可以大致分为以下两个阶段：

(1)密钥生成阶段：要完成原始信息的保密工作，必须要先生成密钥，如果能提升密钥的生成速度，就可以减少算法的执行时间，并且n的多次分解也是在密钥生成阶段完成的改进。

(2)加密阶段和解密阶段：对明文的加密和对密文的解密是该阶段最主要的工作。通过将明文M拆分成多个小的素数相乘，最后再进行总的乘积运算，以此来提升加密和解密速度，缩短计算时间。

RSA算法的运算过程是由密钥生成阶段和加密解密阶段组成，必须首先生成密钥才能进行加解密，因此算法的2个阶段是层次递进的关系。算法总的执行时间是由两个阶段的运算时间相加而成，即密钥生成的运算时间加上加解密的运算时间，所以有效地提升算法总的执行时间，必须要提升这两个阶段的运算时间。

改进的RSA算法于具体过程，以加密过程为例，该算法描述如下：

(1)随机选取m个大素数p₁,p₂,...,p_m，而且保密；

(2)计算n＝p₁×p₂×...×p_m，φ(n)＝(p₁-1)×(p₂-1)×...×(p_m-1)，将n公开；

(3)随机地选取一个正整数e，1＜e＜φ(n)且gcd(e,φ(n))＝1，将e公开；

(4)根据ed≡1mod(φ(n))，求出d，并对d保密；

(5)公开{n,e}作为加密密钥,{n,d}作为解密密钥，保密p₁,p₂,...,p_m，φ(n)；

(6)把明文M拆分成多个小整数相乘，即M＝M₁×M₂×...×M_r，并且M₁,M₂,...,M_r都是素数；

(7)对每个素数从小到大进行排序，即M₁≤M₂≤...≤M_r；

(8)分别计算：C₁＝M₁ ^emodn，C₂＝M₂ ^emodn，…，C_r＝M_r ^emodn，r＝{1,2,...r}；

(9)最后进行总的乘积运算，最终完成RSA加密算法的计算：C＝C₁×C₂×...×C_r；

以上所述的RSA算法的符号说明如下表1所示：

表1符号说明

序列	符号	符号说明
			1	p	素数
2	n	多个素数的乘积
			3	φ(n)	n的欧拉函数
4	e	随机选取的一个整数
			5	gcd(e,φ(n))	e和φ(n)的最大公因子
6	{n,e}	加密密钥
			7	{n,d}	解密密钥
8	M	明文
			9	C	密文

算法性能分析：将大整数n分解为多个素数相乘，具体的个数可以是任意的，当然分解的素数的个数越多，其数值就越小，这样计算机在对这些素数进行运算的时候就可以提高计算速度。此外，算法中分解出的多个素数，增加了模数n的分解难度，提高了算法的安全性。

通过实验证明：当n＝2048bit时，模数n的4次分解算法的解密时间是传统RSA算法解密时间的2.69倍，是模数n的3次分解算法的1.90倍，具体数据如下表2所示：

表2：RSA加解密时间比较

实验编号	传统RSA	对n进行3次分解	对n进行4次分解
				1	0.1317	0.0899	0.0483
2	0.1296	0.0915	0.0475
				3	0.1301	0.0934	0.0493
加解密时间平均值(ms)	0.1304	0.0916	0.0483

根据上表的数据，可以知道，在密钥生成阶段，对n进行多次分解，可以缩短RSA算法的计算时间，使其效率更高。

通过对传统的RSA算法进行优化和改进，能有效提升RSA算法的加解密速度，使得该改进的RSA算法在本发明所述的网上在线电子交易、身份认证有着更好的效率。

2、用户注册信息

首先用户会在相应的交易平台上进行注册，注册信息包含个人信息如电话号码等。这些信息将保存在可信第三方的用户信息数据库中。如附图1所示，可信第三方为用户产生一对非对称密钥，一个唯一的随机的用户ID，产生方法为将用户填写的多个个人信息进行连接后，使用函数得到一段定长的信息摘要，作为该用户的身份ID。

3、可信第三方为用户产生的数字证书

可信第三方为注册用户产生唯一的用户ID、一对公钥和私钥。如附图2所示，将账户ID和用户公钥连接在一起并用可信第三方的私钥进行加密，产生数字证书，由此产生的数字证书和账户ID、用户的私钥一起作为用户获得信息传递给用户。

4、用户提交个人购买信息给商家

买家使用自己的用户身份登录成功后，可以浏览商品，选定商品点击购买后，***会将订单信息和用户的数字证书一起传递给商家，如附图3所示。同时页面跳转到转账页面，进入网上银行输入个人密码之后便将相应的账款首先转入可信第三方。款项暂时存放在中间交易平台，等待进一步的交易信息。买方在下购买订单的同时将自己的数字证书发送给商家。商家在收到买家的订单

5、商家验证用户身份后发货

信息和数字证书之后，使用可信第三方的公钥对数字证书进行解密，如附图4所示，解密得到的明文信息中包含买家的用户ID、公钥，可以验证用户的合法身份，因为只有可信第三方拥有正确的私钥，所以也可以确保数字证书的真实性、完整性。如果验证失败，则终止交易。验证用户的身份后商家可以发货，商家发货后发布提醒信息，提醒买家已经发货。在买家收到商品并确认收货之后或买家已收到商品在规定期限内未确认收货，则交易进入确认付款状态。可信第三方可以将之前买家支付的款项转付给商家。

6、用户查看快递实时信息

为了方便用户查询快递的位置，所以在用户向二维码可信第三方平台申请的二维码的时候，同时会收到该二维码对应的编号，用户可根据该编号查询物流信息。

7、为了实现信息隐藏，用户将申请到的二维码发个商家，保证了对商家的信息隐藏；所述地址仅是所在城市小区或公司地址，没有具体门牌号，而且不提供实名，保证了对物流公司的信息隐藏；所述物流公司获取买家地址，并将要送往的下一级地址贴到包裹上，保证了对快递员的信息隐藏。

8、快递派送方法

为了更好地实现信息隐藏，出现了智能快递柜，现有城市中几乎每个小区或者公司都放置有智能快递柜，所以只提供用户所在小区或公司地址并不影响快递员派件，在智能快递柜中设有二维码扫描功能，能够扫描二维码提取用户的手机号，并发送短信通知用户取件，所以上述收获地址足以物流公司完成配送任务，最终由智能快递柜签收，买家完成取件。

9、用户取件方式

为了更好地方便用户，智能快递柜的供应商拥有微信公众号，用户关注相关的公众号，并绑定自己的手机号，用户就可通过微信接收快递柜的位置，号码以及取件码等信息。并且取件时不需要输入收到的取件码，只要打开微信扫一扫，扫描智能快递柜的取货二维码，就可以完成取件。

经过以上的从用户向可信第三方注册信息，到向商家提供经二维码隐藏的信息，到快递的层级派送，直到收货等一系列的步骤之后，可以保证用户就本次交易情况对商家进行客观的评价，即使为差评，商家也无法在本次交易中获取购买者的联系电话，地址等个人信息，可以防止商家、快递员等在知道买家的的个人隐私信息后，有可能会在与买家出现纠纷后，采取威胁甚至是报复买家的行为，从而造成难以想象的恶性事件的发生。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明的保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (9)

1.一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)用户在可信第三方进行个人信息的注册，注册信息由第三方保管，第三方使用一对非对称密钥用于标识用户身份，同时将产生的用户身份ID、用户的私钥返还给用户交给用户保存，并生产该用户的数字证书，所述数字证书中包含该用户的公钥密码和用户身份ID，数字证书用第三方的私钥进行加密，并发送给客户用于身份认证；于此同时，用户同时在该平台申请二维码，二维码中只包含用户手机号和地址信息，地址信息仅包含用户所在城市小区或公司地址，没有具体门牌号，而且不提供实名；上述的数字证书用于验证，二维码用于保护；

2)用户下单时，将申请到的数字证书以及二维码发给商家，商家在收到用户的购买请求后用第三方的公钥密码对数字证书进行解密以验证该证书的真实性，如验证通过则进行交易；

3)商家打印买家提供的二维码并将其贴到包裹上；

4)物流公司各级中转地使用专用读取设备，扫描二维码获取买家地址，并将要送往的下一级地址贴到包裹上，快递员根据包裹上的地址进行配送，直到送达目的地；

5)最后，快递员将快递送至买家所在小区或公司的智能快递柜；

6)智能快递柜提取二维码中的手机号，发送短信提醒用户取快递；

7)用户收到快递后，代表交易完成，用户将自己的用户身份ID、支付成功信息连同自己的数字证书一起发送给第三方，第三方解密数字证书，验证该证书的真实性，解密得到的明文中也包含客户的账户ID，用以验证用户的身份，在用户身份得到验证后，第三方确认该用户确实已经支付成功，将评价的权利授予用户，用户获得评价的权利后完成评价。

2.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述公钥密码和数字证书均采用改进的RSA算法，改进的RSA算法于具体过程，以加密过程为例，该算法描述如下：

随机选取m个大素数p₁,p₂,...,p_m，而且保密；

计算多个素数的乘积n＝p₁×p₂×...×p_m，以及n的欧拉函数φ(n)＝(p₁-1)×(p₂-1)×...×(p_m-1)，将n公开；

随机地选取一个正整数e，1＜e＜φ(n)且e和φ(n)的最大公因子gcd(e,φ(n))＝1，将e公开；

根据ed≡1 mod(φ(n))，求出d，并对d保密；

公开{n,e}作为加密密钥,{n,d}作为解密密钥，保密p₁,p₂,...,p_m，φ(n)；

把明文M拆分成多个小整数相乘，即M＝M₁×M₂×...×M_r，并且M₁,M₂,...,M_r都是素数；

对每个素数从小到大进行排序，即M₁≤M₂≤...≤M_r；

分别计算：C₁＝M₁ ^emodn，C₂＝M₂ ^emodn，…，C_r＝M_r ^emodn，r＝{1,2,...r}；

最后进行总的乘积运算，最终完成RSA加密算法的计算密文：C＝C₁×C₂×...×C_r。

3.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：用户身份ID的产生方式为：将用户填写的多个个人信息进行连接后，使用哈希Hash函数h＝H(M)得到一段定长的消息摘要，并将其作为用户的身份ID；其中，该哈希Hash函数对不同长度的输入消息，产生固定长度的输出，这个固定长度的输出称为原输入消息的“散列”或“消息摘要”，M表示任意长度的消息，H表示哈希(Hash)函数或杂凑函数或散列函数，h表示固定长度的哈希值。

4.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：用户向二维码可信第三方平台申请的二维码，对应有该二维码的编号，用户可根据该编号查询物流信息。

5.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述用户将申请到的二维码发给商家，保证对商家的信息隐藏；所述地址保证对物流公司的信息隐藏；所述物流公司获取买家地址，并将要送往的下一级地址贴到包裹上，保证对快递员的信息隐藏。

6.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述的智能快递柜具有二维码扫描功能，快递员将包裹放入智能快递柜的一个格子中，在关上格子的同时，智能快递柜中CPU将智能快递柜的位置，号码以及取件码，发送到CPU从二维码中提取到的手机号上，以提醒用户取回快递。

7.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述智能快递柜的供应商拥有微信公众号，用户关注相关的公众号，并绑定自己的手机号，用户就可通过微信接收快递柜的位置，号码以及取件码等信息。

8.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：所述的用户不需要输入收到的取件码，只要打开微信扫一扫，扫描智能快递柜的取货二维码，就可以取件。

9.根据权利要求1所述的一种网上购物个人信息隐私保护方法及派送方法，其特征在于：通过向用户发送验证码的方式将评价的权利授予用户。