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摘要：
网络为社会生活和商业活动带来了极大的便利，同时带来了很多迫切需要解决和完善的问题。移动互联网络中大部分服务必须基于用户的位置，本文就移动互联基础功能——位置服务进行了介绍，研究了现有位置隐私保护技术，提出了一种有效的匿名区域变化的位置隐私保护优化算法。
关键词： 基于位置服务； 位置隐私； 隐私保护
【中图分类号】TP393.08
【文献标识码】A
【文章编号】2236-1879（2017）07-02809-02
1位置隐私保护技术
目前，多数的位置隐私保护系统主要由三个部分组成：可信的用户移动设备、不可信的位置服务提供商、可信的第三方位置匿名服务器。一般情况下认为用户所使用的移动设备是可信的，用户获得的地理位置信息是真是准确的，用户发送位置信息是自愿的，没有受到恶意程序或者病毒等的影响。用户无法验证位置服务提供商的可信性，用户也无法得知位置服务提供者是否受到恶意攻击行为并泄露了用户位置信息。此外还有一种模型是，分布式的用户点对点模型，在该模型之中所有的分布式的用户节点构成一个功能域，它们相互之间是可信的，通过P2P技术相互协作组成数据匿名区域。
基于位置服务需要用户发送的数据不仅是地理位置信息，往往还包括用户身份标识、时间，随着移动设备的发展速度这一信息往往也成为位置隐私保护的对象，位置数据保护技术主要有以下几种：
（1）基于泛化的位置隐私保护。所谓泛化技术是指，将用户的位置和其他若干位置一同发送给位置服务提供服务器，并且确保无法一次分辨出真实地理位置。服务器收到多个位置，从而有效保证用户的地理位置信息隐私。这种方式又分为使用其他用户地理位置进行泛化和使用虚假地理位置进行泛化兩种方式，使用其他用户位置泛化主要是使用可信的第三方位置匿名服务器或者P2P网络收集其他用户位置进行泛化，但是在用户密度较低或者其他用户不愿意提供地理位置信息时，需要使用自身地理位置来实现泛化；而使用虚假位置进行泛化时，则主要考虑的是如何生成更为“真实”的地理位置数据。
（2）基于模糊的位置隐私保护。此种方式主要是通过降低真实地理位置的精度来提高隐私，其不需要第三方服务器，由用户自身移动设备完成。位置数据的模糊一般通过缩小、放大、平移这三种方式的组合来实现，模糊的地理位置数据势必导致位置服务的不准确，如何在位置服务的质量和保护用户隐私之间进行平衡是此类隐私保护技术需要解决的问题。
2匿名区域变换的位置隐私保护优化算法
用户设备端发出的服务请求记为元组T，其中Identity是用户的唯一标识，Location为用户位置坐标，Time为发送查询请求的时间，Key为请求关键字，Range为查询范围。位置匿名服务器向位置服务提供商服务器发出的匿名区域查询记为元组T’< Identity， Location’， Time， Key， Range’ >，其中Location’表示经过位置匿名服务器处理后的虚假节点位置，Range’为匿名查找区域范围。在匿名区域变换算法的执行的过程中，首先会在举例用户U的位置（Location）一定距离（dist（U，U’））的地方生成一个虚假的用户U’，经过算法会生成一个正方形的匿名区域，range’是匿名区域中节点的查找范围，位置匿名服务器会将该匿名区域内的所有节点发送给位置服务提供商进行服务请求，位置匿名服务器将这些返回结果进行适当的筛选处理，剔除掉远离真实用户位置节点的返回结果，然后再从中选取最有效的查询结果发回给用户。在这种模式下，匿名区域相对较大，虽然可以提供更多的查询候选项，但是势必会降低查询的准确性、增加位置隐私服务器的工作量。
在匿名区域变换位置隐私保护算法的基础上对其进行改进优化，适当缩小匿名区域范围，能够适当缩小候选结果集，从而减少候选选项的总数量，以此提高查询的准确率、减轻位置隐私服务器的处理负荷、提高查询效率。通过最优匿名区域变换（BAAS）的位置隐私保护实现位置匿名隐私保护的过程为：（1）生成虚假位置：在举例用户U的位置（Location）一定距离（dist（U，U’））的位置生成以虚假用户位置U’。（2）生成匿名区域：在U和U’的延长线上以U和U’的距离dist（U，U’）为直径形成一个圆形的匿名位置区域，该圆形匿名区域随着dist（U，U’）取值的不同，其与以用户真实位置U为圆心Range为半径形成的圆形查找区域的位置关系不同。（3）生成匿名查询结果范围：以U和U’的中心点为圆心，以Range’（range’ =dist（U，U’） + Range/2）为半径绘制圆形区域，该区域会与用户真实查询区域和匿名区域相切，该圆形区域即为匿名区域的位置服务请求查询结果范围。（4）发送服务请求：位置匿名服务器将匿名区域内的所有节点发送至位置服务提供商以请求查询服务。（5）返回查询结果：位置服务提供商在处理完查询请求之后，将生成的候选结果集返回给位置匿名服务器。（6）筛选结果：位置匿名服务器根据算法从候选结果集中选取合适有效的查询结果返回给真实用户。在range’ =dist（U，U’） + Range/2时，请求的查询区域正好能够将用户查询范围和匿名区域内的所有用户节点包含在内，此时在请求查询范围的选取上达到最优。
3结语
移动互联网络的迅速发展，各种移动服务的大量涌现，使得隐私保护问题成为亟待解决的问题，隐私保护问题是一个需要在技术、政策、政治等多方面配合解决的社会问题，本文就现有位置隐私保护技术进行分析，在基于匿名方案的位置隐私保护技术基础之上，研究提出了一种有效的匿名区域变换的位置隐私保护优化算法，能够在保护位置隐私的同时有效提高查询服务效率。
参考文献
[1]王宇航，张宏莉，余翔湛.移动互联网中的位置隐私保护研究[J].通信学报，2015，36（9）.
[2]张学军，桂小林，伍忠东.位置服务隐私保护研究综述[J].软件学报，2015，26（9）.
网络为社会生活和商业活动带来了极大的便利，同时带来了很多迫切需要解决和完善的问题。移动互联网络中大部分服务必须基于用户的位置，本文就移动互联基础功能——位置服务进行了介绍，研究了现有位置隐私保护技术，提出了一种有效的匿名区域变化的位置隐私保护优化算法。
关键词： 基于位置服务； 位置隐私； 隐私保护
【中图分类号】TP393.08
【文献标识码】A
【文章编号】2236-1879（2017）07-02809-02
1位置隐私保护技术
目前，多数的位置隐私保护系统主要由三个部分组成：可信的用户移动设备、不可信的位置服务提供商、可信的第三方位置匿名服务器。一般情况下认为用户所使用的移动设备是可信的，用户获得的地理位置信息是真是准确的，用户发送位置信息是自愿的，没有受到恶意程序或者病毒等的影响。用户无法验证位置服务提供商的可信性，用户也无法得知位置服务提供者是否受到恶意攻击行为并泄露了用户位置信息。此外还有一种模型是，分布式的用户点对点模型，在该模型之中所有的分布式的用户节点构成一个功能域，它们相互之间是可信的，通过P2P技术相互协作组成数据匿名区域。
基于位置服务需要用户发送的数据不仅是地理位置信息，往往还包括用户身份标识、时间，随着移动设备的发展速度这一信息往往也成为位置隐私保护的对象，位置数据保护技术主要有以下几种：
（1）基于泛化的位置隐私保护。所谓泛化技术是指，将用户的位置和其他若干位置一同发送给位置服务提供服务器，并且确保无法一次分辨出真实地理位置。服务器收到多个位置，从而有效保证用户的地理位置信息隐私。这种方式又分为使用其他用户地理位置进行泛化和使用虚假地理位置进行泛化兩种方式，使用其他用户位置泛化主要是使用可信的第三方位置匿名服务器或者P2P网络收集其他用户位置进行泛化，但是在用户密度较低或者其他用户不愿意提供地理位置信息时，需要使用自身地理位置来实现泛化；而使用虚假位置进行泛化时，则主要考虑的是如何生成更为“真实”的地理位置数据。
（2）基于模糊的位置隐私保护。此种方式主要是通过降低真实地理位置的精度来提高隐私，其不需要第三方服务器，由用户自身移动设备完成。位置数据的模糊一般通过缩小、放大、平移这三种方式的组合来实现，模糊的地理位置数据势必导致位置服务的不准确，如何在位置服务的质量和保护用户隐私之间进行平衡是此类隐私保护技术需要解决的问题。
2匿名区域变换的位置隐私保护优化算法
用户设备端发出的服务请求记为元组T
在匿名区域变换位置隐私保护算法的基础上对其进行改进优化，适当缩小匿名区域范围，能够适当缩小候选结果集，从而减少候选选项的总数量，以此提高查询的准确率、减轻位置隐私服务器的处理负荷、提高查询效率。通过最优匿名区域变换（BAAS）的位置隐私保护实现位置匿名隐私保护的过程为：（1）生成虚假位置：在举例用户U的位置（Location）一定距离（dist（U，U’））的位置生成以虚假用户位置U’。（2）生成匿名区域：在U和U’的延长线上以U和U’的距离dist（U，U’）为直径形成一个圆形的匿名位置区域，该圆形匿名区域随着dist（U，U’）取值的不同，其与以用户真实位置U为圆心Range为半径形成的圆形查找区域的位置关系不同。（3）生成匿名查询结果范围：以U和U’的中心点为圆心，以Range’（range’ =dist（U，U’） + Range/2）为半径绘制圆形区域，该区域会与用户真实查询区域和匿名区域相切，该圆形区域即为匿名区域的位置服务请求查询结果范围。（4）发送服务请求：位置匿名服务器将匿名区域内的所有节点发送至位置服务提供商以请求查询服务。（5）返回查询结果：位置服务提供商在处理完查询请求之后，将生成的候选结果集返回给位置匿名服务器。（6）筛选结果：位置匿名服务器根据算法从候选结果集中选取合适有效的查询结果返回给真实用户。在range’ =dist（U，U’） + Range/2时，请求的查询区域正好能够将用户查询范围和匿名区域内的所有用户节点包含在内，此时在请求查询范围的选取上达到最优。
3结语
移动互联网络的迅速发展，各种移动服务的大量涌现，使得隐私保护问题成为亟待解决的问题，隐私保护问题是一个需要在技术、政策、政治等多方面配合解决的社会问题，本文就现有位置隐私保护技术进行分析，在基于匿名方案的位置隐私保护技术基础之上，研究提出了一种有效的匿名区域变换的位置隐私保护优化算法，能够在保护位置隐私的同时有效提高查询服务效率。
参考文献
[1]王宇航，张宏莉，余翔湛.移动互联网中的位置隐私保护研究[J].通信学报，2015，36（9）.
[2]张学军，桂小林，伍忠东.位置服务隐私保护研究综述[J].软件学报，2015，26（9）.