基于Paillier加密算法的私密近邻检测研究

发布时间：2017-10-19 09:40

  本文关键词：基于Paillier加密算法的私密近邻检测研究

  更多相关文章： 基于位置服务 位置隐私保护 私密近邻检测 Paillier算法 决策树算法

【摘要】：随着移动通信技术与空间定位技术的发展,以及智能终端的快速普及,基于位置服务得到越来越广泛的应用。私密近邻检测即是基于位置服务中最为普遍的应用场景,用户可以查找位于附近的好友。然而,人们在享受基于位置服务所带来的快捷和便利的同时,也同样面对着位置隐私暴露的风险。随着人们隐私观念的提升,私密近邻检测中的隐私保护也越来越受到关注。传统的私密近邻检测方案存在着对移动终端的硬件要求较高、用户的隐私性保护不足、通信成本高、用户体验差等诸多不足,不能够满足人们对隐私保护的个性化需求,因此如何设计一种高效的私密近邻检测解决方案成为了研究人员研究的重点。本文总结并且分析了以往私密近邻检测方面的工作,首先介绍了基于位置服务研究的背景和意义,引入了私密近邻检测的各种概念；其次,分析了私密近邻检测的各种隐私保护方法,并对比了各种方法的优劣；最终总结了私密近邻检测的保护框架,主流的解决方案,服务评价体系等内容。本文以设计一种高效的适用于移动终端的私密近邻检测解决方案为目标,主要研究和创新成果可以总结概括为以下：(1)首先本文基于Paillier同态加密算法提出了一种高效的私密近邻检测算法——EPPD算法。在EPPD算法中,我们提出了基于相对位置关系的近邻判别算法为用户实现高效的近邻判别,提出了同态位置加密算法保护判别过程中用户的位置隐私信息。与传统的近邻检测方案相比,EPPD算法满足了用户的个性化邻域设定需求,提高了近邻检测中的检测效率,降低了用户端的计算开销,提高了近邻检测的准确度,并有效保护用户的位置隐私。(2)其次,在这些技术基础上,本文针对不同的应用环境,分别设计实现了两种私密近邻检测解决方案,一种是独立节点框架的私密近邻检测解决方案IPDP协议；另外一种是基于中心服务器框架的私密近邻检测解决方案DPDP协议.IPDP协议结构简单,具有易组装易维护等优点。DPDP协议中用户的计算时间与通信成本消耗更低,用户的服务体验更为优越。(3)最终本文搭建实验平台,对两种协议分别进行了仿真实验,从理论和实验角度讨论了协议的隐私保护情况,并对协议的性能进行了评估与对比。最终的仿真实验结果表明了两种协议性能的优越性,不仅能够完成隐私保护的目标,而且能够减少用户的通信成本和计算时间,提高用户的服务体验。
【关键词】：基于位置服务 位置隐私保护 私密近邻检测 Paillier算法 决策树算法
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-22
• 1.1 研究背景和研究意义11-13
• 1.2 课题研究现状13-19
• 1.2.1 假名法13-15
• 1.2.2 假位置法15-16
• 1.2.3 K-匿名位置保护法16-17
• 1.2.4 位置加密法17-19
• 1.3 本文主要研究内容和创新点19-20
• 1.3.1 本文研究内容19
• 1.3.2 本文创新点19-20
• 1.4 论文结构及安排20-22
• 2 私密近邻检测概述22-29
• 2.1 私密近邻检测基本概念22-24
• 2.2 私密近邻检测隐私保护框架体系24-27
• 2.2.1 独立节点框架体系24-25
• 2.2.2 分布式点对点框架体系25-26
• 2.2.3 基于中心服务器框架体系26-27
• 2.3 私密近邻检测方案服务评价27-28
• 2.3.1 计算时间27-28
• 2.3.2 通信成本28
• 2.3.3 结果可靠度28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 基于Paillier算法的高效私密近邻检测算法研究29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 基于相对位置关系的近邻判别算法29-36
• 3.2.1 近邻检测中的相对位置关系30-32
• 3.2.2 基于相对位置关系的决策树建立32-35
• 3.2.3 近邻判别算法实现与性能评估35-36
• 3.3 基于近邻判别的同态位置隐私保护算法36-42
• 3.3.1 近邻检测中的Paillier加密算法及性能评估37-40
• 3.3.2 同态位置隐私保护算法实现及性能评估40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 4 基于EPPD算法的私密近邻检测解决方案设计与实现43-68
• 4.1 引言43
• 4.2 IPDP协议43-50
• 4.2.1 框架模型43-44
• 4.2.2 协议算法与实现44-50
• 4.2.3 协议隐私性分析50
• 4.3 DPDP协议50-56
• 4.3.1 框架模型51
• 4.3.2 协议算法与实现51-55
• 4.3.3 协议隐私性分析55-56
• 4.4 实验与分析56-66
• 4.4.1 实验环境介绍56
• 4.4.2 精度要求对系统性能的影响56-60
• 4.4.3 邻域多边形复杂度对系统性能的影响60-63
• 4.4.4 协议性能比较63-66
• 4.5 本章小结66-68
• 5 总结与展望68-70
• 5.1 总结68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 作者简历74-76
• 学位论文数据集76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 宋焰;;多一次Paillier求逆问题与并发安全的鉴别方案[J];软件学报;2008年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 綦晓伟;基于Paillier加密算法的私密近邻检测研究[D];北京交通大学;2016年

，

本文编号：1060379