保护位置隐私查询中查询效率——隐私安全性调控机制研究

摘要

随着无线通信和移动设备的快速发展，基于位置服务(Location Based Services，LBS)得到了到持续关注，近邻查询作为位置服务的基础操作更是得到了广泛的研究。位置服务在给人们生活带来便利的同时，也带来用户个体隐私泄露问题。对个体位置隐私的保护需求使得隐私保护位置服务成为近年来研究热点，已有研究多数集中在近邻查询中位置隐私保护强度及查询效率方面，缺少对查询者对查询效率与隐私保护强度偏好调控需求的支持，论文结合位置隐私保护强度与近邻查询效率的个性化调控问题展开研究。
　　论文主要工作如下:
　　(1)针对道路网环境构建匿名道路子网时忽视用户位置分布而导致的位置隐私泄漏问题，利用熵理论定义用户位置概率分布，构建(k，l，d)位置隐匿模型，并提出基于该模型的位置隐私安全与查询效率调控算法。
　　(2)针对保护位置隐私连续查询中客户端与服务器周期性通信而导致的效率低下问题，提出基于道路网的k近邻安全区域结构，在该区域内用户k近邻不变，并且用离心路段数约束k近邻安全区域的大小，实现位置隐私安全和查询效率间的整体调控。
　　(3)针对计算k阶Voronoi图求k近邻代价过高问题，使用预计算的一阶Voronoi图进行k近邻查询。构建局部POI的k阶Voronoi图用于计算最大移动区域，在该区域内k近邻满足用户偏好设置，在隐私安全性，查询效率和查询准确性之间得到了良好的调控。理论分析及实验表明，上述所提方法在保护用户位置隐私的基础上可以实现位置隐私安全和查询效率之间的整体调控。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 相关工作与技术

2．1 位置隐私保护系统结构

2．2 位置隐私保护模型

2．3 保护位置隐私查询技术

2．3．1 空间匿名技术

2．3．2 假位置技术

2．3．3 空间转换技术

2．4 常用攻击方法

2．4．1 针对快照查询的攻击方式

2．4．2 针对连续查询的攻击方式

2．5 连续型位置隐私保护查询策略

2．6 基于道路网的位置隐私保护

2．6．1 道路网抽象模型

2．6．2 道路网匿名方法

2．6．3 道路网查询处理策略

第三章 基于用户概率分布的位置隐私保护可调控算法

3．1 引言

3．2 相关概念及问题描述

3．2．1 相关概念

3．2．2 问题描述

3．3 (K，l，d)隐私保护模型

3．4 关于隐私安全性与查询效率可调控算法

3．4．1 基于控制因子的微调控隐私保护方法

3．4．2 基于隐私效用比的可调控算法

3．5 实验结果与分析

3．6 本章小结

第四章 基于k近邻安全区域的连续查询隐私保护方法

4．1 引言

4．2 问题描述与相关概念

4．2．1 问题描述

4．2．2 相关概念

4．3 连续露近邻查询隐私保护策略

4．3．1 计算基于道路网的k近邻安全区域

4．3．2 空路段上定位k近邻分割点

4．3．3 客户端查询算法

4．4 实验结果与分析

4．5 本章小结

第五章 基于Voronoi图的连续查询隐私保护算法

5．1 引言

5．2 问题描述和相关概念

5．2．1 问题描述

5．2．2 相关概念

5．3 服务器端kNN查询算法

5．4 匿名服务器端隐私保护算法

5．5 客户端算法

5．6 实验结果与分析

5．7 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

作者简介