论文部分内容阅读
无线定位技术与移动互联网技术的快速发展,使得基于位置的服务(Location-Based Services, LBS)越来越广泛地应用于人们的日常生活中。LBS是指运营商通过获取请求用户的位置为其提供各种满足需求的增值服务,如交通引导、兴趣点查询、车辆跟踪、紧急救援、网络社交等。在LBS中,用户向LBS服务器提供的位置越精确,则其获得的服务质量越高。然而,用户的位置信息与其日常接触的各种信息存在一定的关联性,位置信息一旦泄露,其家庭住址、兴趣爱好、宗教信仰等隐私信息也可能暴露,甚至可能威胁到用户的财产和人身安全。因此,在确保用户获得高质量位置服务的同时,保护其隐私信息不被泄露成为位置隐私保护技术中亟待解决的关键问题。本论文在LBS的隐私保护方面所做的研究工作如下:首先,针对当前LBS系统存在的服务质量、隐私度和通信开销三者难于平衡的问题,提出了一种基于服务相似性的k-匿名位置隐私保护方法。在集中式的系统架构下,利用位置服务查询结果的相似性来辅助匿名服务器,即可信第三方(Trusted Third Party, TTP)构造匿名区域。该方案改善了基于随机构造策略所固有的盲目性,在提高匿名区域的构造效率和服务质量的同时,也改善了LBS服务器的查询效率。其次,针对k-匿名机制在连续位置服务中容易暴露用户身份的问题,提出了一种基于插入假查询的位置隐私保护机制。一方面,通过主题泛化提高单次查询的隐私安全;另一方面,使得各分区内的查询主题在LBS服务器端能以等概率出现,从而消除前后查询之间的连续性和轨迹的完整性,有效增强了匿名机制抵抗连续攻击的能力。另外,也引入分区和查询合并机制进一步降低计算和通信开销。最后,针对连续位置服务中,用户运动轨迹易暴露其身份的问题,提出一种基于路网的位置隐私保护方法。利用路网信息构建l条相似的轨迹集,并确保用户每次查询的区域都能覆盖这l条轨迹,使得LBS服务器无法确切获得用户的真实轨迹,从而提高其位置的隐私安全;此外,利用基于k-匿名的假名映射进一步提高用户身份的不可识别性。该方法能以最小的查询区域实现轨迹l-多样性和身份最优化保护。