感知敏感序列规则的在线时空K-匿名方法

时空K-匿名方法以数据可靠、实现方式简便灵活,适合基于移动计算环境的LBS的特点,成为近年来在LBS领域研究隐私安全的主流技术。挖掘连续查询的时空K-匿名数据集,抽取出潜在的、有用的序列规则,可为众多行业应用提供预测分析功能,但同时也会产生基于敏感序列规则推理攻击用户隐私的威胁。传统的基于敏感知识隐藏的抗攻击方法,不能适应LBS应用具有的长期、连续、在线服务的特点。文中提出一种感知敏感序列规则的在线时空K-匿名的抗攻击方法:基于中间件的第三方匿名服务器首先从挖掘并分析连续查询生成的匿名区域序列数据集得到隐私敏感的序列规则,然后在后续的LBS查询服务请求中,设定一系列"泛化"、"避让"准则,动态感知敏感序列规则在线生成时空K-匿名数据集,并更新成功匿名的匿名数据集到匿名区域序列数据库。最后,当更新次数达到设定阈值后,重复匿名集序列规则的挖掘、分析与动态隐藏,直至消除所有敏感序列规则。实验证明,提出的方法可以实现匿名集数据中敏感序列规则的动态隐藏,有效消除基于敏感匿名集序列规则对用户位置隐私的推理攻击,且具有速度快、代价小的优点。     

圆形区域划分的k-匿名位置隐私保护方法

用户位置信息的准确度反比于用户的隐私保护安全系数k(privacy protection level),正比于查询服务质量;为了平衡由位置信息的准确性引起的隐私保护安全与查询服务质量之间的矛盾,借助位置k-匿名模型,提出了圆形区域划分匿名方法.将整个区域划分为相切圆及相邻的4个相切圆的顶点组成的曲边菱形形成的组合区域,当用户位置区域含有的用户数量不满足隐私保护安全系数要求时,利用区域扩充公式得到合适的匿名区域.实验结果表明该方法减小了匿名区域的面积,提高了相对匿名度,从而平衡了k与QoS的矛盾;并从匿名成功率、服务质量和信息处理时间3个角度确定了基于位置k-匿名隐私保护方法的评估模型.     

基于LBS的连续查询位置隐私保护模型的动态规划算法

针对现有的算法大多都是静态位置隐私保护的,如果将静态算法应用于动态的连续查询中,会导致位置隐私泄露,提出了一种基于连续查询的动态规划改进算法,旨在保护用户的位置隐私,仿真实验结果证明:该算法在匿名处理时间、匿名成功率和轨迹扭曲度等方面优于现有算法.     

一种基于隐私偏好的二次匿名位置隐私保护方法

针对基于位置的服务带来的用户位置隐私暴露问题,提出了一种基于隐私偏好的二次匿名位置隐私保护方法,融合k-匿名技术和差分隐私技术确保用户位置隐私,设计隐私等级划分策略,支持用户个性化设置隐私保护级别。根据隐私级别确定k匿名集大小,通过基于位置熵的k匿名算法求解k-1个匿名点,使k匿名集的点具有最大概率相似性;在此基础上进一步求解获取位置服务的匿名位置,提出了基于差分隐私的匿名位置生成算法,在保护用户位置隐私的同时确保获取精确的位置服务。实验结果表明在用户隐私等级设置范围内,所提方法能有效兼顾位置隐私保护和LBS服务质量。     

增强现实中基于LBS的双重匿名位置隐私保护方法

基于位置服务(LBS)和增强现实技术快速发展的同时,促进了基于位置服务的应用范围扩大,同时也带来了用户位置隐私泄露的隐患,针对这一问题,本文提出一种双重匿名方法保护用户位置隐私,该方法融合自适应k匿名技术和差分隐私技术,根据用户服务请求类型判断隐私等级自适应产生k值,然后通过差分隐私技术随机产生扰动,将扰动位置作为用户真实位置发送给服务提供商.实验结果表明该方法提高了相对匿名度,LBS服务质量也得到保障,从而有效地保护了用户的位置隐私.     

ARBA:基于分解重构技术的LBS隐私保护方法

现有的匿名化方法多采用时空伪装技术,该技术计算负担重,LBS响应延迟时间长,导致LBS服务质量低.为此,提出了分解重构的匿名化方法,该方法首先对接收到的LBS查询集进行分组,形成满足匿名模型的等价类,然后对每个等价类根据不同的策略进行分解和重构,生成新的匿名查询集.此外,面向多种隐私需求,提出了一系列匿名模型,并进一步提出了基于分解重构技术的匿名模型的实现算法MBFAA.实验表明,提出的重构分解技术可以有效地实现各种匿名模型.     

路网环境下基于位置服务的隐私保护方法

保护用户位置隐私的目的是防止其他人以任何方式获知移动用户过去、现在的位置,同时向用户提供高质量的服务.保护用户的查询隐私的目的是防止其他人以任何方式获知用户发送的查询请求.公路网络环境下,隐私保护有着独特的结构特点.结合公路网络的特点,基于网络扩张的方法,形成一个内部含有环的无向图,作为用户发送查询请求的匿名空间,即在路网图中取带环的小图,该图结合了环和树的结构特点,有效地防止了匿名空间的单一路径化,对用户的位置隐私起到了保护作用.同时,首次提出对匿名空间的精炼.通过对匿名空间的精炼,可以测定同一匿名集内的用户构造的匿名集是否完全相同或者两个匿名集去掉交集之后是否为单一路径,可以有效防止匿名集由于不具有相互性所带来的查询隐私泄露.     

增强现实中基于LBS的矩形区域K-匿名位置隐私保护方法

基于位置服务(LBS)和增强现实技术快速发展的同时,促进了基于位置服务的应用范围扩大,同时也带来了用户位置隐私泄露的隐患.因此,如何确保基于位置服务中数据的安全性,成为该项技术推广应用的关键问题.本文借助k-匿名法,提出矩形区域k-匿名法,将k-匿名法的理念引入该方法中,实验结果表明该方法提高了相对匿名度和匿名区域面积,从而有效地保护了用户的位置隐私.     

一种面向连续查询的虚拟轨迹隐私保护方法

随着全球移动定位设备的普及和网络通信技术的发展,催生出基于位置服务的应用(LBS)。享受LBS带来的便利服务的同时,用户的位置轨迹隐私保护受到严峻考验。现有的位置隐私保护方法大多针对用户单次查询设计,不能适用于连续查询;且匿名效果不佳。提出了一种采用中心服务器结构的假轨迹匿名方案,通过持续选择匿名区域内长时间所在的移动用户生成假位置点,构成虚拟轨迹的方式来混淆攻击者的判断,从而达到保护用户轨迹隐私的目的。仿真实验结果表明方法有效可行。     

基于随机偏移和零交集偏移的匿名区域切换算法

近年来,LBS技术迅猛发展,渗透着我们生活的方方面面,与此同时个人位置隐私安全也成为一个不容忽视的社会问题。通过对普通匿名区域生成算法改进,提出了匿名区域偏移切换算法与匿名区域零交集偏移切换算法。匿名区域偏移切换算法对普通匿名区域生成算法产生的匿名区域进行偏移,偏移与用户分布情况有关,具有随机性。匿名区域零交集偏移切换算法则对匿名区域偏移切换算法中匿名区域的偏移量作进一步要求,使得切换前、后的匿名区域无交集,进一步提升抵御攻击能力。经过实验验证,两种改进算法在抵御攻击的能力和提升匿名区域切换的成功率方面有良好表现。     

一种基于安全索引的位置隐私保护方法

基于位置的服务(location based services, LBS)为人们日常生活带来极大便利的同时也严重地威胁到用户的隐私.为了在保护用户位置隐私的同时降低用户的查询代价,提出了一种基于安全索引的位置隐私保护方法(location privacy protection method based on secure index, LPPMSI).LPPMSI不需要用户搜集数据信息,数据拥有者为虚假位置信息建立安全索引.用户能够安全、快速地检索到虚假位置信息,服务器再执行基于虚假位置的LBS.并且还提出了基于滑动窗口的候选位置选择算法,有效减少候选位置选择时间.实验结果表明,LPPMSI在不改变隐私保护能力的前提下,不需要用户花费大量时间搜集数据分布及查询概率信息.     

一种分配查询的k-匿名位置隐私保护方案

针对基于位置服务中移动终端用户位置隐私保护存在时空关联和背景知识攻击的问题,提出一种分配查询的k-匿名位置隐私保护方案。基于查询概率和欧氏距离,在相邻网格区域内筛选假位置,合并真实用户位置形成k-匿名;通过兴趣点语义四叉树为假位置分配合理的查询,从时间、位置及查询3个维度提升用户被识别的不确定性,从而增强用户隐私度。安全性分析表明,提出的方案满足匿名性、不可伪造性和抵抗查询服务跟踪等安全特性。仿真实验表明,提出的方案具有较高的隐私保护度和效率以及较低的通信开销。     

面向多用户的多层嵌套数据库加密方案

围绕外包数据的安全性问题与用户隐私性问题,展开对加密数据库方案的研究,提出了一个面向多用户的多层嵌套数据库加密方案.该方案根据洋葱模型多层理论,采用多种不同类型的加密算法对用户的外包数据进行多层嵌套加密,实现了既保证数据机密性又满足多种不同SQL查询类型的数据库加密方案.针对用户递交包含敏感信息的查询语句在一定程度上泄露用户自身的隐私这一问题,设计了基于单服务器私有信息检索(private information retrieval,PIR)技术的用户隐私保护机制,实现了用户匿名查询.安全性分析表明,该方案满足数据机密性与用户隐私性.Sysbench基准测试实验分析表明,该方案具有良好的查询处理效率、读写吞吐量以及健壮性.     

A Random Anonymity Framework for Location Privacy

Location k-anonymity techniques typically use anonymous spatial region to ensure privacy. But these solutions are vulnerable to multiple queries attacks and inference attacks. Failing to account for the obstacle in geographic space is a severe problem since adversaries will surely regard these constraints. A novel framework is proposed to enhance location-dependent queries, based on the theoretical work of k-anonymity and Voronoi diagrams, allows a user to express service requirement and privacy requirement by specifying a region and an appropriate value of k. A trusted anonymity server form a restricted set(k, r, s), which is composed of a number of discrete points to meet the requirements for location k-anonymity and location l-diversity. The location-based services(LBS) server implements an efficient algorithm for continuous-region-query processing. Simulation results demonstrated that the framework is superior to previous works in terms of privacy. Moreover, discreteness and randomness of the anonymous set are conducive to resisting location tracking attacks.     

DASS：路网上基于交换和合并的用户敏感信息保护方法

近年来,越来越多的移动用户使用基于位置的服务。当用户将查询请求发送给不可信的位置服务器时,由于查询请求中包含用户隐私信息,因而出现了用户隐私泄露问题。现有大部分匿名方法主要针对用户位置和标识符信息的保护,很少有人考虑到用户敏感信息泄露问题。本文主要研究的是基于用户个性化隐私需求,公路网络中敏感信息保护问题。为了防止道路网络中的敏感同质性攻击,提出了一种基于交换和合并的敏感信息保护方法——划分匿名路段集（DASS）,即利用深度优先搜索在图中找出最初路段集,再经过交换、合并操作,寻找满足一定要求的匿名路段集。最后,通过实例分析了算法的可行性。     

A privacy protection method for continuous query based on location services

To solve the problem that the traditional location-based services anonymity model is not applied to the continuous query, quasi real-time cloak algorithm (QR-TCA) has been proposed, and the non-delay cloak model (N-DCM) has been established. After comprehensive analysis of location-based continuous query privacy protection models, a model that can solve the user service delay problem is proposed, which can provide the users with quasi-real time location-based services. The experiment measures the N-DCM model with multiple dimensions, such as service response time and service quality of standard datasets. The experiment results show that the method is suitable for continuous query location privacy protection and can effectively protect the user’s location privacy.     

Providing Location-Aware Location Privacy Protection for Mobile Location-Based Services

Location privacy has been a serious concern for mobile users who use location-based services provided by third-party providers via mobile networks. Recently, there have been tremendous efforts on developing new anonymity or obfuscation techniques to protect location privacy of mobile users. Though effective in certain scenarios, these existing techniques usually assume that a user has a constant privacy requirement along spatial and/or temporal dimensions, which may be not true in real-life scenarios. In this paper, we introduce a new location privacy problem: Location-aware Location Privacy Protection(L2P2) problem, where users can define dynamic and diverse privacy requirements for different locations. The goal of the L2P2 problem is to find the smallest cloaking area for each location request so that diverse privacy requirements over spatial and/or temporal dimensions are satisfied for each user. In this paper, we formalize two versions of the L2P2 problem, and propose several efficient heuristics to provide such location-aware location privacy protection for mobile users. Through extensive simulations over large synthetic and real-life datasets, we confirm the effectiveness and efficiency of the proposed L2P2 algorithms.     

LBS系统安全性

LBS（基于位置服务）是利用移动用户的位置信息,为用户提供的一种新型的增值服务。用户位置信息具有天然的敏感性,加之目前专门针对LBS的政策法规的缺位,如何防止用户位置信息的泄露便成为一个亟待解决的问题。对此,该文首先通过分析LBS系统的架构、服务流程来阐述目前已经应用于LBS系统的安全隐私保护措施。之后提出一些目前仍然...     

位置服务隐私保护

隐私的泄露问题不仅包含用户提交的位置和查询数据,更是包含了其中隐藏的用户身份、兴趣爱好、社会习惯、行为模式等。对位置服务隐私保护的技术进行综述,介绍了位置服务的应用场景、位置隐私的攻击方法。对现有的隐私保护体系结构和保护技术进行整理归纳。对未来的研究进行了展望,并提出一种基于缓存的时空扰动方法和LBS隐私保护度量假设方案。