面向社會網絡的隱私保護關鍵技術研究.pdf

1、隨著網絡技術以及社交網站的迅速發(fā)展，例如Facebook、Twitter、人人網等，通過社交網站進行交友、聯系和互動的用戶群體數量迅速增加。為了挖掘社會網絡中的科研和商業(yè)價值，越來越多的研究學者和開發(fā)人員將其科學研究和應用開發(fā)的注意力集中到社會網絡這種虛擬世界當中，社會網絡分析已經成為社會學、地理學、經濟學、信息學等諸多學科的研究熱點?；谏鐣W絡數據進行數據挖掘和分析潛在模式比傳統(tǒng)關系數據更加科學、效果更好，然而，社會網絡數據中包含敏

2、感隱私信息，因此在數據發(fā)布和共享過程中需要對社會網絡中的隱私信息進行保護。在社會網絡中，隱私信息類型更加廣泛，隱私泄露方式呈現多樣性，使得防止社會網絡中的隱私泄露具有很大挑戰(zhàn)。保護社會網絡隱私是數據隱私保護領域亟待解決的熱點問題，需要針對不同的隱私信息類型和泄露方式來研究相應的保護技術。
　　具體的，本文對多種社會網絡隱私保護關鍵技術進行了深入研究，包括保護結點身份、敏感關系、敏感屬性值等多種隱私信息，保持匿名圖的數據可用性，本文

3、貢獻主要包括以下幾個方面:
　　(1)在結點隱私保護方面，研究了攻擊者將加權社會網絡圖中的邊權重作為背景知識來發(fā)動結點識別攻擊、從而導致結點隱私泄露的問題。提出加權圖結點隱私保護模型來防止基于邊權重的結點識別攻擊，并設計了泛化匿名方法(記作GA)來實現加權圖結點隱私保護模型。實驗結果證明，提出的加權圖結點隱私保護模型可以有效地防范針對加權圖的結點識別攻擊，同時基于匿名圖進行采樣可以無偏地恢復原圖結構性質。
　　(2)在敏感關

4、系隱私保護方面，攻擊者可以采用鏈接推演技術來識別敏感關系，研究了如何阻止鏈接推演攻擊導致的敏感關系隱私泄露。定義了兩種鏈接推演攻擊，單步鏈接推演攻擊和級聯鏈接推演攻擊。為了阻止鏈接推演攻擊，提出了一種基于鏈接世系溯源的防推演機制來切斷敏感鏈接的推演路徑，并設計了防推演算法，在保護敏感關系的同時保持了圖數據可用性。實驗結果證明，敏感鏈接防推演機制可以有效地保護社會網絡中的敏感關系隱私，并保持了發(fā)布圖數據的高可用性。
　　(3)在敏感

5、屬性值隱私保護方面，考慮了復雜社會網絡中的每個結點包含與之相關的個人信息的情況，研究如何防御社會網絡的個人信息隱私泄露。針對此問題，設計了k-混淆(k-obfuscation)模型來保護個人信息隱私，并提出一種安全結點-個人信息映射機制，記作k-映射(k-mapping)。同時，設計了優(yōu)化技術來提高k-映射的執(zhí)行效率和數據可用性。通過實驗證明，提出的k-映射方法在保護個人信息隱私的同時，降低了匿名過程所導致的個人信息損失、相近信息損失，

6、使得匿名圖數據具有高查詢準確度。
　　(4)在保持圖數據可用性方面，研究了如何在圖匿名過程中保持結點間的可達性。提出了可達性保持圖匿名化算法（簡稱RPA算法），RPA算法的基本思想是將結點進行分組并采取貪心策略進行匿名，從而減少匿名過程中的可達性信息損失。為了提高RPA算法的執(zhí)行效率，首先提出采用可達區(qū)間來高效地評估邊添加操作所導致的匿名損失;其次，通過構建候選鄰居索引，加速了RPA對每個結點的匿名過程。通過大量的實驗分析，表明R

7、PA算法生成的匿名圖保持了結點間可達性，使得匿名圖在可達性查詢方面具有很好的數據可用性。
　　(5)實現社會網絡數據安全發(fā)布原型演示系統(tǒng)SNSPDEMO。SNSPDEMO系統(tǒng)可以針對不同隱私泄露類型對社會網絡進行安全性檢測，通過圖形化接口直觀顯示存在隱私泄露的結點和邊的信息;SNSPDEMO系統(tǒng)整合了本文中的社會網絡隱私保護技術，從而生成提供相應隱私保護的安全社會網絡圖，并通過圖形化接口顯示系統(tǒng)所做的圖修改操作，對比原圖與安全圖之