基于差分隐私的轨迹数据发布方法

发布时间：2021-05-26 08:50

　　随着移动互联网、车联网、智慧城市等新一代信息服务的不断发展,各行各业对轨迹数据的需求越来越高。轨迹数据包含丰富的时空信息,准确及时地发布轨迹数据能够为位置推荐、交通管理、城市规划等行业应用提供有力支持。但是,轨迹数据中包含用户的敏感信息,发布未经保护的轨迹数据可能会泄露用户隐私。在众多轨迹隐私保护算法中,差分隐私以其严格的数学定义和可量化的隐私保护水平成为了当前的研究热点。现有研究中,主要存在两类差分隐私轨迹数据发布方法:“局部加噪”和“全局加噪”。本文分析了上述两类方法的优势和存在的问题,并在此基础上提出了两种差分隐私轨迹数据发布方法:（1）“局部加噪”是指通过加噪保护轨迹数据的局部特征,比如用户的语义位置。“局部加噪”存在一定的主观性,也忽略了语义位置间相关性对隐私泄露的影响。对此,本文结合停留点这一重要的语义位置,提出了一种基于停留点的差分隐私轨迹数据发布方法。该方法首先利用TF-IDF衡量停留点对用户的重要程度,并将其作为指数机制的评分函数选择需要被保护的停留点;然后,根据每个停留点被选择的概率自适应地分配隐私预算;最后,利用极坐标下的二维拉普拉斯分布生成噪声序列,并根据轨迹位... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 轨迹隐私保护研究现状
        1.2.2 基于差分隐私的轨迹隐私保护研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 相关知识与理论基础
    2.1 轨迹隐私保护
        2.1.1 轨迹的定义
        2.1.2 轨迹隐私保护的定义与存在的问题
        2.1.3 轨迹隐私保护的度量标准
    2.2 差分隐私
        2.2.1 差分隐私的定义
        2.2.2 差分隐私的组合性质
        2.2.3 差分隐私的实现机制
    2.3 扩展卡尔曼滤波
        2.3.1 卡尔曼滤波
        2.3.2 扩展卡尔曼滤波
    2.4 本章小结
第3章 基于停留点的差分隐私轨迹数据发布方法
    3.1 问题提出
    3.2 TF-IDF的定义
    3.3 轨迹停留点选择算法
    3.4 轨迹数据发布算法
    3.5 实验与结果分析
        3.5.1 实验数据集与参数设置
        3.5.2 结果分析
    3.6 本章小结
第4章 基于扩展卡尔曼滤波的差分隐私轨迹数据发布方法
    4.1 问题提出
    4.2 基于二维拉普拉斯分布的轨迹数据扰动算法
    4.3 基于扩展卡尔曼滤波的后置优化算法
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 实验设置
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]RSSI的室内人员卡尔曼滤波定位算法[J]. 倪云峰,石小红.  西安科技大学学报. 2020(01)
[2]卡尔曼与扩展卡尔曼滤波的RFID降噪处理方法[J]. 崔哲.  科学技术创新. 2019(35)
[3]一种基于差分隐私机制的自适应轨迹数据发布算法[J]. 张双越,田丰,吴振强.  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018(05)
[4]面向轨迹数据发布的隐私保护技术研究进展[J]. 徐振强,王家耀,杨卫东.  测绘科学技术学报. 2018(01)
[5]基于PSO优化的移动位置隐私保护算法[J]. 李婕,白志宏,于瑞云,崔亚盟,王兴伟.  计算机学报. 2018(05)
[6]一种面向轨迹数据发布场景的用户去匿名化攻击方法[J]. 陈震宇,张敏,付艳艳,张振峰,李昊.  信息安全研究. 2017(10)
[7]一种基于假数据的新型轨迹隐私保护模型[J]. 董玉兰,皮德常.  计算机科学. 2017(08)
[8]一种满足差分隐私的轨迹数据发布方法[J]. 霍峥,孟小峰.  计算机学报. 2018(02)
[9]CLM:面向轨迹发布的差分隐私保护方法[J]. 王豪,徐正全,熊礼治,王涛.  通信学报. 2017(06)
[10]基于滤波原理的时间序列差分隐私保护强度评估[J]. 熊文君,徐正全,王豪.  通信学报. 2017(05)



本文编号：3206090