抵御推理攻击的位置k匿名隐私保护方法研究
发布时间：2021-08-08 07:17
当前,各类基于位置的服务（Location-based Service,LBS）的普及极大地方便了用户的出行和社交活动。但是,由于不可信的LBS服务提供商或恶意攻击者会使用各种隐私挖掘手段从用户提交的查询请求中分析出用户的各种位置隐私信息,可能会导致用户位置隐私的泄露或隐私数据的非法使用,这使得用户在使用LBS应用服务享受便利的同时也会遭受到严重的隐私威胁。用户对位置隐私的担忧已成为阻碍LBS应用市场健康发展的主要瓶颈之一。因此,研究设计出在用户使用LBS应用服务时既能够保护用户位置隐私,又能够为用户提供高质量服务的位置隐私保护方法不论是对用户还是对LBS应用市场来说都具有很重要的实际意义。由于位置k匿名技术具有简单、实用的特点,已被很多位置隐私保护机制所采用。但是,现有基于位置k匿名技术的位置隐私保护方法重点关注如何提高位置隐私保护度,而在用户位置服务服务质量和位置隐私保护度之间未能取得很好地权衡;另外,也存在不能够满足用户更加个性化的位置隐私保护需求,且资源开销大的问题。针对以上问题,本文引入服务相似性定义,并量化了攻击者背景信息,结合位置熵度量机制开展研究,给出了有效解决上述问题...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011-2019年中国移动网民规模走势[4]
抵御推理攻击的位置k匿名隐私保护方法研究-12-继开发并推出了各种类型的LBS应用类APP。为了保证提供位置服务的可靠性，位置服务提供商部署了包含位置数据库和地图数据库的LBS服务器，用来处理用户通过移动终端发送的位置服务查询请求，为用户提供可靠的LBS应用服务。LBS服务器知道用户所有的包含其位置信息和查询内容的查询请求，可以对其进行挖掘和分析，从而推导出除用户位置以外的其他个人隐私，尽管位置服务提供商在给用户提供位置服务时承诺会保护用户的各种隐私信息，但是依然不能保证位置服务提供商为了获取更多的利益而将用户位置信息等出卖给其他第三方公司等，或者LBS服务器被恶意攻击者攻击入侵或俘获，这将导致用户所有相关信息的泄露，严重威胁到用户的位置隐私。已有LBS位置隐私保护方法的研究为了简化位置隐私保护问题，都假设位置服务通用系统架构中的其他部分是安全可信的，而LBS服务器是不可信的或易被攻击的，因此，本文的研究也是在此位置隐私威胁模型下展开的，即假设LBS服务器是不可信的，会收集分析并泄露用户位置隐私。图2.1展示了用户获取LBS应用服务的整个过程：首先利用定位系统或定位技术获取移动终端设备的地理位置坐标；其次移动用户使用移动设备上安装的各类LBS应用APP生成包含精确位置和查询内容的服务请求，并将其发送给服务提供商；然后服务提供商利用通信网络将服务请求提交到LBS服务器；最后LBS服务器使用查询处理算法根据用户位置坐标和查询内容计算出相应的查询结果，并通过通信网络将查询结果返还给移动用户，完成LBS应用服务。图2.1LBS通用系统架构
兰州交通大学硕士学位论文-13-2.2LBS隐私保护系统结构为了更好地实现LBS隐私保护，研究者们相继提出了不同的LBS隐私保护方法，并根据隐私保护方法的实现部署需求等提出了相应改进的LBS隐私保护系统结构以更好地部署和实现LBS隐私保护方法，保护用户位置隐私。现有的不同系统结构主要分为4种，如下文所示。2.2.1独立式系统结构独立式系统结构主要包括移动用户使用的移动终端设备和LBS服务器两部分，即C/S系统结构[49]。移动用户可根据自身需求在移动终端设备下载并安装提供各种LBS服务的LBS应用软件APP，通过使用它们来请求相应的位置服务，例如地图导航类APP、兴趣点查询类APP、外卖类APP等。LBS服务器则是由服务提供商部署和维护的能够为用户提供相应LBS应用服务的数据库服务器。在独立式系统结构上移动用户的位置隐私保护是由移动用户使用的移动终端设备通过使用相应的LBS隐私保护方法实现的，这就需要移动终端设备具有强大的计算处理能力，并且具有很大的存储空间。独立式系统结构提供LBS应用服务的服务流程及LBS隐私保护处理流程如图2.2所示。图2.2独立式系统结构独立式系统结构提供LBS应用服务及LBS隐私保护的流程如下：(1)移动终端用户使用自己的移动终端设备利用各种导航定位系统获取自己精确的地理位置坐标信息；(2)利用移动终端设备上配备的LBS隐私保护方法对移动用户的位置进行匿名处理；(3)移动终端将经过匿名处理后的位置集合与用户查询内容等结合起来生成匿名后
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于格网划分的道路最近邻查询算法[J]. 闫红松,George Almpanidis,凡高娟. 河南科技大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]基于缓存的时空扰动位置隐私保护方法[J]. 朱万祥,康海燕. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]基于SoLoMo模式的位置服务在医学图书馆信息服务中的应用[J]. 王华平,李飞,廖芮. 教育教学论坛. 2018(20)
[4]基于网络经济分析电子商务网站建设的优化路径[J]. 曹治将. 山东农业工程学院学报. 2018(04)
[5]基于联合熵隐私保护的自适应动态Mix-zone方案[J]. 冯霞,刘亚伟. 通信学报. 2018(03)
[6]LBS隐私保护中基于查询范围的匿名区构造方案[J]. 裴卓雄,李兴华,刘海,雷凯跃,马建峰,李晖. 通信学报. 2017(09)
[7]基于高效信息缓存的位置隐私保护方案[J]. 李璐璐,华佳烽,万盛,朱辉,李凤华. 通信学报. 2017(06)
[8]位置隐私保护技术研究进展[J]. 万盛,李凤华,牛犇,孙哲,李晖. 通信学报. 2016(12)
[9]轨迹大数据:数据处理关键技术研究综述[J]. 高强,张凤荔,王瑞锦,周帆. 软件学报. 2017(04)
[10]面向移动社交网络的位置隐私保护方法[J]. 许志凯,张宏莉,史建焘,田志宏. 网络与信息安全学报. 2015(01)
本文编号：3329495
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011-2019年中国移动网民规模走势[4]
抵御推理攻击的位置k匿名隐私保护方法研究-12-继开发并推出了各种类型的LBS应用类APP。为了保证提供位置服务的可靠性，位置服务提供商部署了包含位置数据库和地图数据库的LBS服务器，用来处理用户通过移动终端发送的位置服务查询请求，为用户提供可靠的LBS应用服务。LBS服务器知道用户所有的包含其位置信息和查询内容的查询请求，可以对其进行挖掘和分析，从而推导出除用户位置以外的其他个人隐私，尽管位置服务提供商在给用户提供位置服务时承诺会保护用户的各种隐私信息，但是依然不能保证位置服务提供商为了获取更多的利益而将用户位置信息等出卖给其他第三方公司等，或者LBS服务器被恶意攻击者攻击入侵或俘获，这将导致用户所有相关信息的泄露，严重威胁到用户的位置隐私。已有LBS位置隐私保护方法的研究为了简化位置隐私保护问题，都假设位置服务通用系统架构中的其他部分是安全可信的，而LBS服务器是不可信的或易被攻击的，因此，本文的研究也是在此位置隐私威胁模型下展开的，即假设LBS服务器是不可信的，会收集分析并泄露用户位置隐私。图2.1展示了用户获取LBS应用服务的整个过程：首先利用定位系统或定位技术获取移动终端设备的地理位置坐标；其次移动用户使用移动设备上安装的各类LBS应用APP生成包含精确位置和查询内容的服务请求，并将其发送给服务提供商；然后服务提供商利用通信网络将服务请求提交到LBS服务器；最后LBS服务器使用查询处理算法根据用户位置坐标和查询内容计算出相应的查询结果，并通过通信网络将查询结果返还给移动用户，完成LBS应用服务。图2.1LBS通用系统架构
兰州交通大学硕士学位论文-13-2.2LBS隐私保护系统结构为了更好地实现LBS隐私保护，研究者们相继提出了不同的LBS隐私保护方法，并根据隐私保护方法的实现部署需求等提出了相应改进的LBS隐私保护系统结构以更好地部署和实现LBS隐私保护方法，保护用户位置隐私。现有的不同系统结构主要分为4种，如下文所示。2.2.1独立式系统结构独立式系统结构主要包括移动用户使用的移动终端设备和LBS服务器两部分，即C/S系统结构[49]。移动用户可根据自身需求在移动终端设备下载并安装提供各种LBS服务的LBS应用软件APP，通过使用它们来请求相应的位置服务，例如地图导航类APP、兴趣点查询类APP、外卖类APP等。LBS服务器则是由服务提供商部署和维护的能够为用户提供相应LBS应用服务的数据库服务器。在独立式系统结构上移动用户的位置隐私保护是由移动用户使用的移动终端设备通过使用相应的LBS隐私保护方法实现的，这就需要移动终端设备具有强大的计算处理能力，并且具有很大的存储空间。独立式系统结构提供LBS应用服务的服务流程及LBS隐私保护处理流程如图2.2所示。图2.2独立式系统结构独立式系统结构提供LBS应用服务及LBS隐私保护的流程如下：(1)移动终端用户使用自己的移动终端设备利用各种导航定位系统获取自己精确的地理位置坐标信息；(2)利用移动终端设备上配备的LBS隐私保护方法对移动用户的位置进行匿名处理；(3)移动终端将经过匿名处理后的位置集合与用户查询内容等结合起来生成匿名后
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于格网划分的道路最近邻查询算法[J]. 闫红松,George Almpanidis,凡高娟. 河南科技大学学报(自然科学版). 2020(01)
[2]基于缓存的时空扰动位置隐私保护方法[J]. 朱万祥,康海燕. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]基于SoLoMo模式的位置服务在医学图书馆信息服务中的应用[J]. 王华平,李飞,廖芮. 教育教学论坛. 2018(20)
[4]基于网络经济分析电子商务网站建设的优化路径[J]. 曹治将. 山东农业工程学院学报. 2018(04)
[5]基于联合熵隐私保护的自适应动态Mix-zone方案[J]. 冯霞,刘亚伟. 通信学报. 2018(03)
[6]LBS隐私保护中基于查询范围的匿名区构造方案[J]. 裴卓雄,李兴华,刘海,雷凯跃,马建峰,李晖. 通信学报. 2017(09)
[7]基于高效信息缓存的位置隐私保护方案[J]. 李璐璐,华佳烽,万盛,朱辉,李凤华. 通信学报. 2017(06)
[8]位置隐私保护技术研究进展[J]. 万盛,李凤华,牛犇,孙哲,李晖. 通信学报. 2016(12)
[9]轨迹大数据:数据处理关键技术研究综述[J]. 高强,张凤荔,王瑞锦,周帆. 软件学报. 2017(04)
[10]面向移动社交网络的位置隐私保护方法[J]. 许志凯,张宏莉,史建焘,田志宏. 网络与信息安全学报. 2015(01)
本文编号：3329495
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