基于位置服务中用户位置跟踪与保护技术研究

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随着无线移动通信技术和定位技术的飞速发展,随时随地获取个人精确位置信息成为可能。一类新的服务发现应用——基于位置的服务(LBS, Location Based Service)应运而生。LBS的特殊性使得用户的行动可能随时处于被监控之下,人们的隐私安全受到了前所未有的挑战。研究LBS中用户跟踪和用户位置隐私保护技术具有重要的现实意义。  本文给出了无线移动通信环境下,使用匿名访问和变更假名的LBS中的用户转移序列和用户位置跟踪问题的定义。提出了用户位置跟踪方法,通过引入一阶马尔可夫过程,将用户位置跟踪问题转化为用户转移有向图可行解的搜索问题,引入熵值来衡量得到的可行解的可信度。给出了将用户转移有向图分解成多个用户可能路径树的算法,并详细讨论了对可能路径树求解的集中式搜索算法和分布式搜索算法。仿真实验证明,在基站节点平均用户密度小于6时,跟踪方法对用户移动轨迹跟踪的成功率可以达到10%,且熵值小于0.1的路径平均成功率可以达到78%。  考虑到用户位置跟踪方法也有可能成为对用户轨迹隐私产生威胁的威胁方法,本文在给出跟踪方法之后,又给出了三种针对该位置跟踪方法的用户轨迹隐私保护技术。这三种隐私保护技术很容易在用户的终端上实现,不需要引入第三方应用。经仿真实验验证,三种隐私保护技术都能够在不同程度上起到隐私保护效果。  目前少有在无线移动通信环境下基于位置服务中,对使用匿名和变更假名机制的用户进行位置跟踪的研究。本文在该方面进行了尝试性的研究工作,并取得了一定效果。同时本文提出的隐私保护技术,针对现有位置隐私保护技术在防止用户位置被跟踪方面的不足,起到了良好的作用。
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