基于兴趣点分布的外包空间数据隐私保护方法

摘要

随着云服务与位置感知设备的普及,大量与位置相关的信息需要外包给服务提供商,由此引发的空间数据隐私问题得到了学术界的广泛关注.Hilbert曲线作为一种空间转换的方法,被广泛应用于空间数据的隐私保护中,但标准Hilbert曲线未考虑兴趣点的分布特征,可能需要多次调整曲线参数,且无法支持数据拥有者对空间区域的自定义授权.针对上述问题,提出一种可以根据兴趣点分布而自适应变化的Hilbert曲线(AHC),该曲线根据设定的存储容量将空间划分为原子区域,使用Hilbert曲线的分形规则确定各原子区域的顺序,并由此生成密钥树,数据拥有者可以将密钥树的一部分共享给授权使用者,从而实现对空间区域的自定义授权;设计了基于AHC的空间查询处理方案,支持兴趣点的索引值计算、范围查询与KNN查询处理;定义了空洞指数以量化外包数据的隐私信息泄露风险.在真实数据集与模拟数据集上的实验表明,与标准Hilbert曲线相比,该文提出的AHC在进行空间转换方面具有更高的安全性与更优的查询效率.