基于錨點(diǎn)的位置隱私保護(hù)方法研究.pdf

1、基于位置的服務(wù)(Location Based Service，LBS)給人們生活帶來(lái)諸多便利的同時(shí)，也帶來(lái)了位置隱私泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。LBS興趣點(diǎn)查詢(xún)中的用戶(hù)位置隱私保護(hù)方法有多種，其中基于假位置的位置隱私保護(hù)方法得到了廣泛的研究，其核心思想是用戶(hù)在提交真實(shí)位置的同時(shí)加入混淆的假位置，或以一個(gè)假位置替代用戶(hù)真實(shí)位置，發(fā)起興趣點(diǎn)查詢(xún)請(qǐng)求。
　　作為假位置技術(shù)的一種，錨點(diǎn)技術(shù)是以一個(gè)假位置代替用戶(hù)真實(shí)位置向 LBS服務(wù)器發(fā)起查詢(xún)，并根據(jù)返回

2、的候選結(jié)果計(jì)算出精確結(jié)果的處理方式，包括錨點(diǎn)生成和錨點(diǎn)使用兩個(gè)過(guò)程，是一種保護(hù)位置隱私的有效手段。但是該技術(shù)仍存在一些亟待解決的問(wèn)題：(1).敏感區(qū)域內(nèi)用戶(hù)使用的查詢(xún)錨點(diǎn)可能依然位于敏感區(qū)域進(jìn)而帶來(lái)由位置語(yǔ)義關(guān)聯(lián)而導(dǎo)致的用戶(hù)隱私泄漏問(wèn)題；(2).現(xiàn)有錨點(diǎn)技術(shù)多用來(lái)保護(hù)靜態(tài)用戶(hù)快照查詢(xún)中的位置隱私，不適用于動(dòng)態(tài)用戶(hù)連續(xù)查詢(xún)中的位置隱私保護(hù)；(3).現(xiàn)有利用錨點(diǎn)保護(hù)位置隱私的方法多基于歐式空間設(shè)計(jì)，不適用于路網(wǎng)興趣點(diǎn)查詢(xún)中的位置隱私保護(hù)；同

3、時(shí)，在返回查詢(xún)結(jié)果時(shí)還存在位置隱私保護(hù)和查詢(xún)效率的矛盾，即(4).為了保護(hù)用戶(hù)位置隱私而利用模糊位置查詢(xún)導(dǎo)致返回的無(wú)用興趣點(diǎn)較多，進(jìn)而使數(shù)據(jù)通信量增大的問(wèn)題。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，在國(guó)家自然科學(xué)基金(61472097)、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(20132304110017)等項(xiàng)目的資助下，本文主要完成了以下研究工作。
　　(1).基于敏感多樣錨點(diǎn)的位置隱私保護(hù)方法研究：針對(duì)查詢(xún)錨點(diǎn)位置仍位于敏感區(qū)域而導(dǎo)致的隱私泄漏問(wèn)題

4、，基于位置多樣性技術(shù)，提出了一種抗語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的位置隱私保護(hù)方法。該方法根據(jù)用戶(hù)訪問(wèn)特征定義敏感位置，選擇具有相似特征的多個(gè)敏感位置構(gòu)成滿(mǎn)足敏感多樣性的區(qū)域，并以區(qū)域的形心作為敏感多樣錨點(diǎn)，當(dāng)用戶(hù)利用該錨點(diǎn)查詢(xún)時(shí)，可增加用戶(hù)位于多個(gè)敏感位置的不確定性，降低了語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的可能。進(jìn)而提出了利用該錨點(diǎn)的興趣點(diǎn)查詢(xún)算法，在保護(hù)用戶(hù)位置隱私的同時(shí)獲取精確的查詢(xún)結(jié)果。
　　(2).基于連續(xù)錨點(diǎn)的位置隱私保護(hù)方法研究：針對(duì)靜態(tài)錨點(diǎn)技術(shù)未考慮用戶(hù)移動(dòng)因

5、素帶來(lái)的錨點(diǎn)失效和難以實(shí)現(xiàn)k匿名的問(wèn)題，基于Voronoi圖劃分技術(shù)，提出了適用于動(dòng)態(tài)用戶(hù)連續(xù)錨點(diǎn)查詢(xún)的位置隱私保護(hù)方法。該方法通過(guò)劃分單元的預(yù)測(cè)提高了生成錨點(diǎn)在連續(xù)查詢(xún)中的位置隱私保護(hù)有效性，同時(shí)通過(guò)構(gòu)建互易k匿名組的方式，進(jìn)一步提高了用戶(hù)位置匿名性。最后提出了利用該錨點(diǎn)的興趣點(diǎn)查詢(xún)算法。
　　(3).路網(wǎng)環(huán)境下基于錨點(diǎn)的位置隱私保護(hù)方法研究：針對(duì)現(xiàn)有錨點(diǎn)技術(shù)未考慮路網(wǎng)限制因素而難以用來(lái)保護(hù)用戶(hù)位置隱私的問(wèn)題，基于交叉路口頂點(diǎn)必

6、達(dá)特性，提出了適用于路網(wǎng)環(huán)境連續(xù)錨點(diǎn)查詢(xún)的位置隱私保護(hù)方法。該方法利用連續(xù)交叉路口作為查詢(xún)錨點(diǎn)，通過(guò)多條路段用戶(hù)共用同一個(gè)錨點(diǎn)的方式保證了查詢(xún)用戶(hù)的位置匿名性，同時(shí)利用交叉路口作為查詢(xún)錨點(diǎn)還提高了查詢(xún)的準(zhǔn)確率和效率。最后，基于注入假查詢(xún)和構(gòu)造查詢(xún)匿名組技術(shù)，提出了抗查詢(xún)內(nèi)容關(guān)聯(lián)攻擊的軌跡隱私保護(hù)方法。
　　(4).具有低通信量的位置隱私保護(hù)方法研究：針對(duì)利用模糊位置查詢(xún)帶來(lái)的無(wú)用興趣點(diǎn)返回?cái)?shù)量大的問(wèn)題，基于目標(biāo)興趣點(diǎn)層次化組織技術(shù)