基于位置的服务中移动隐私保护方案的研究与应用

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由于互联网、精确定位等技术的广泛应用以及智能移动终端的普及,使得基于位置的服务得到迅速的发展。位置服务虽然方便了人们的生活出行,但是也存在着严重的个人隐私泄露风险。用户使用基于位置的服务时,希望保证通信内容的秘密性和用户的位置隐私。通信内容的秘密性可以利用加密技术来保证,用户的位置隐私可以借助匿名通信技术来实现。因此,本文在基于位置的服务中引入加密技术和匿名通信技术,提出基于位置的服务中移动隐私保护方案,能够保证通信内容的安全和保护用户的位置隐私。本文的研究内容主要有以下方面:(1)设计一种移动隐私保护方案,该方案采用随机洋葱路由与混合加密技术相结合。将其应用到移动位置服务中,提出一种基于位置的服务中移动隐私保护方案。在通信前随机选取若干节点构建洋葱路径,路径每一层都经过加密,使每个中转节点仅能获取到其前后节点的信息,用户和服务器之间的通信内容进行混合加密,保证查询请求、查询结果以及用户位置隐私的安全性。(2)分析和计算了方案的匿名度,给出匿名度计算公式,对系统存在攻击者和恶意节点时的匿名度进行计算。对用户的位置隐私、查询请求和查询结果的保密性进行证明。从健壮性和对常见网络攻击的抵御能力两方面来讨论方案的安全性,并将本方案和他人所提出的位置隐私保护方案进行对比。本方案能满足用户对身份位置隐私和通信内容保密性的需求,且具有良好的健壮性和抵御攻击的能力。(3)对方案进行仿真实验。实验结果显示当系统中节点总数目和随机生成的洋葱路径长度增加时,系统平均响应时间是呈近似线性增长的,并且增加的幅度比较小,说明系统具有良好的伸缩性和健壮性。并将本方案和他人所提出的方案进行对比。(4)为了验证方案可行性,开发了匿名移动位置服务系统。将本方案应用到该位置服务系统中对其进行分析与设计,并完成系统的开发工作。该系统实现了方案的预期目标,能够保证用户的位置隐私和通信内容的安全。
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