基于SMC的分布式隐私保护数据发布研究

针对垂直分布式存储结构的隐私保护数据发布问题,基于元组等价群的概念给出全局k-匿名化的定义和充要条件,采用集合多项式表示方法求解出全局元组ID等价群;并基于多方安全计算的同态加密协议构建了具有隐私性、准确性和公平性的分布式隐私保护k-匿名模型,从而实现了各微数据提供方不泄露本地隐私信息的前提下由半可信第三发布方发布出可供统计分析和数据挖掘等需求的真实有效数据集。实验结果表明,该模型具有很好的安全性、准确性和适用性。     

基于最小化信息损失的用户隐私保护方法

在新兴电子商务发展过程中,对用户数据的收集、使用、开放与共享达到了前所未有的程度,给个人隐私安全带来了极大挑战.为了解决数据效用与个人隐私之间的矛盾,本文提出基于k-匿名原则的最小化信息损失隐私保护方法.首先结合属性阈值特征提出一种新的记录排序算法;接着将隐私保护过程转化为对各条记录与各个候选匿名函数之间的最优分配问题,构建最小化信息损失的优化模型,并设计启发式方法快速求解最优匿名函数的选择与分配方案,实现对数据的匿名处理.在三个不同规模的真实数据集上,通过与目前最有效的多个隐私保护方法进行数值实验比较.结果表明本文方法在满足相同隐私保护水平下可产生最佳的数据效用且具有较快的计算效率.本文方法为新兴电子商务中用户数据隐私保护研究提供了理论和技术上的创新,为大规模数据的隐私保护应用提供了有效的解决方案.     

基于SMC的隐私保护聚类模型

隐私保护数据挖掘指在实现准确挖掘知识的同时确保敏感数据不泄露。针对垂直分布式数据存储结构的聚类隐私保护问题,提出基于全同态加密协议和数据扰乱方法的隐私保护聚类模型。该模型通过采用安全比较协议解决了垂直分布式聚类的两个隐私保护关键步骤：求解最近簇和判断质心变化,从而实现了数据的有效保护。理论证明了该模型的安全性并分析了其时间复杂度和通信耗量,实验结果表明该隐私保护聚类模型是安全有效的。     

匿名区域层级扩张的位置隐私保护方法

针对传统中心点匿名区域扩张方法中用户位置可预测的问题,提出一种匿名区域按照匿名用户离散距离层级扩张的位置隐私保护方法。首先，将位置区域按照匿名用户离散间距进行划分,并利用希尔伯特曲线按照间距递进的原则建立具有不同离散间距层级的N-阶位置区域四叉树。其次，基于该四叉树用户可选择不同离散程度的匿名区域,防止由于匿名用户密度导致的隐私泄露。同时，由于用户并不位于匿名中心,又可有效应对诸如用户距离差分攻击、中心区域选择攻击等攻击方法。最后,通过安全性分析给出了该算法的理论依据。实验验证与同类算法的比较,进一步展示了所提算法相比于同类算法的优越性。     

基于敏感等级的云租户数据安全保护模型研究

为云计算提供有效的租户数据安全保护,提出一个第三方租户数据安全保护模型,解决租户数据的存储和检索安 全问题. 模型采用隐藏数据间关系的方法,对租户数据进行切片,利用单向函数混淆切片关系;结合租户对数 据的隐私需求和安全等级定义,给出租户数据的分级方法;依据安全等级对分割后的子表内容进行局部加密或匿名,实 现云端数据存储安全;结合私有信息检索技术,利用云端加密数据的关键字检索算法,隐藏租户搜索请求,保护云端数据 的检索安全. 实验表明,该模型能满足租户数据在未知云环境中的存储和检索安全要求.     

隐私保护的快速聚类算法

针对基于安全多方计算聚类算法的低效问题,提出了基于聚类特征树结构的隐私保护的层次k-means聚类算法.算法基于半诚信模型,在第三方内存中保留对各记录的索引信息及聚类特征树的当前层信息,减少了I/O次数和通信量,克服了难以适应多数据方和因过于信赖第三方导致隐私泄漏等缺陷.算法通过基于安全多方计算的标准化协议、距离计算协议和聚类中心计算协议,实现了数据的有效保护,综合层次和k-means聚类算法的优点,提高了计算精度和算法的可伸缩性.理论证明了算法的安全性和高效性,实验结果表明所提算法优于同类算法.     

基于灰关联分析的K匿名方法及其在聚类中的应用

采用泛化和抑制技术对数据进行K匿名化处理,需要在数据的有用性和隐私保护度之间保持平衡。提出一种新的利用基于差异信息理论的灰关联分析实现K匿名的方法,利用数据序列之间的均衡接近度描述数据点之间的相似程度,据此进行相应的泛化和抑制操作,并将K匿名后的数据应用于聚类分析。在真实数据集上的测试验证了该方法的有效性。     

基于Markov过程的导航系统星座可用性分析

卫星导航系统星座可用性分析面临准确性和快速性的矛盾。论文在研究全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）星座可用性分析需求的基础上,系统地定义了导航系统可用性的基本概念,给出了基于分系统部件失效计算导航星座可用性的方法,提出了基于Markov过程的单星可用度算法,建立了基于星座状态概率的服务可用性计算模型,并结合导航基本原理模型得到了导航星座的可用性。最后,基于此方法针对北斗区域卫星导航系统相关数据对其星座可用性进行了仿真和实验分析。结果表明,本文所提方法和模型能够满足卫星导航系统星座可用性分析的特殊需求。     

增强现实中的自适应K值位置隐私保护仿真研究

无线通信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,给人们的生活提供了极大的便捷。由于基于位置服务可随时随地可以获取用户的位置信息,用户的位置隐私安全也受到了极大的威胁。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。分析了基于位置服务中现有的位置隐私保护方法的优点和缺陷,针对不同的隐私等级提出自适应K值位置隐私保护方法,该方法联合使用K-匿名法和假名法,由受信任的第三方作为位置隐私保护的架构,而K值根据隐私等级自适应变化,从而有效地保护了用户的位置隐私。     

消费者信息隐私保护对企业定价策略的影响

大数据时代,信息安全问题频发引起了消费者对信息隐私保护的需求,隐私保护成为企业在制定竞争策略时不可忽略的因素.基于消费者同时存在产品品牌偏好和不同隐私保护需求的假设,利用博弈模型分析产品的隐私保护功能对企业竞争和社会福利的影响.结果表明相较于只考虑消费者品牌偏好,同时考虑消费者品牌偏好和隐私保护需求能够增加社会福利.并且产品的隐私保护程度直接影响竞争,当消费者更关注产品品牌时,产品隐私保护程度的差距越大,产品隐私保护程度高的企业越能够制定更高的价格以获取更高的收益,而产品隐私保护程度较低的企业受到的影响则相反.但是当产品隐私保护程度的差距足够大时,产品隐私保护程度较低的企业也可以通过隐私保护获取更高的收益.当消费者更加关注隐私安全时,一定条件下,企业都可以通过隐私保护获取更高的收益.     

改进的快速扩展随机树在航迹规划中的应用

通过在快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree)算法的基础上融入状态-时间空间(state-timespace)的思想,使改进后的算法能够有效地处理动态环境中的航迹规划问题。仿真试验首先采用四元素法建立航天飞行器的六自由度动力学模型,在三维空间中验证该算法搜索高维空间的能力。其次运用改进的算法在动态环境中进行航迹规划试验,证明了该算法的有效性。     

基于控制参数估计的再入滑翔目标智能轨迹预测算法

再入滑翔目标的轨迹预测是一项困难且具有意义的技术, 现有利用简单函数拟合控制参数进行轨迹预测的方法, 拟合精度不高且对数据的关联性不强。针对该问题, 本文结合长短期时序网络提出了基于控制参数估计的智能轨迹预测算法。首先, 通过设计快速轨迹生成算法, 结合攻角走廊模型快速生成大量机动轨迹, 构建数据集。然后, 建立了包含末点修正网络、控制参数修正网络及预测网络的智能轨迹预测框架, 利用数据集对关键控制参数的变化规律进行学习。最后, 结合目标运动模型积分外推实现轨迹的准确预测。仿真结果表明, 所设计的预测算法在不同机动模式下的预测平均误差不超过1.4 km, 最大误差不超过2.5 km, 能够实现轨迹的快速预测, 且对大气扰动造成的模型不确定性具有一定的鲁棒性。     

基于目标跟踪与轨迹聚类的行人移动数据挖掘方法研究

随着物联网、大数据、人工智能等技术在安防领域不断取得突破性进展,公共视频监测系统近年来得到飞跃式发展.基于监控设备产生海量的非结构化视频数据,通过对监控视频中的行人轨迹进行分析和研究,可以挖掘出其中蕴含的行为模式,这对人群行为研究有着重要的研究价值.本文使用基于目标检测的多目标跟踪算法对地铁站出口,商场出口等场景中的行人移动轨迹进行提取,并在此基础上对行人的轨迹模式进行分析.针对行人轨迹的特点,在基于点密度聚类算法的基础上,提出并实现了基于轨迹相似度的轨迹聚类方法.结果表明,该方法能够有效的提取行人轨迹,并且从大规模轨迹数据中提取出轨迹模式.     

采用R树和轨迹分段的HMM高效地图匹配方法

针对传统隐马尔可夫模型(hidden-Markov model,HMM)地图匹配算法无法高效处理大量轨迹数据的问题,提出了一种改进的HMM地图匹配算法。采用R树空间索引方法为路网建立空间索引,基于轨迹点位置变化率对GPS轨迹数据进行分段,并利用R树索引快速确定子轨迹所属的候选路段,在子轨迹中挑选关键点代替整段子轨迹判断所属路段,根据结果完成各子轨迹的地图匹配。仿真结果表明：与传统HMM地图匹配算法相比,改进算法可以同时减少道路搜索和轨迹点遍历的工作量,大幅提高算法效率。     

基于轮廓泛化的位置隐私保护模型及方法

移动用户在连续位置服务过程中会产生大量的相关位置,攻击者可通过用户轮廓将其关联成位置轨迹。由于位置轨迹含有更多时空相关信息,使得攻击者更易获取用户个人隐私。针对这种情况,通过二分图刻画描述了轮廓和位置之间的关联关系,并基于该关联关系建立了Lθk隐私保护模型以及可抵抗轮廓关联攻击的假位置生成方法。该方法为每个服务位置生成轮廓信息相似的虚假位置,模糊了轮廓与真实位置之间的关联关系,保护了用户在导航或最近邻查询过程中的位置隐私。最后,性能分析及实验验证进一步证实,所提方法可提供较高的隐私保护级别和较好的算法执行效率。     

基于m-best数据关联和小轨迹关联多目标跟踪算法

视频多目标跟踪中目标较多时,联合概率数据关联算法计算量大,实时性差。由于遮挡等问题,联合概率数据关联算法得到的往往是目标的轨迹片段。针对上述问题,首先利用线性规划自适应迭代求解m个最优联合事件简化联合概率数据关联算法,然后提出基于Kalman滤波及外推法的双向运动预测计算轨迹间的距离矩阵,用近邻传播聚类对目标的轨迹片段进行关联。实验结果表明,本文提出的方法在目标多且容易发生遮挡的情况下仍能够实时有效的跟踪,提高了跟踪准确度,具有一定的抗干扰能力。     

RLV末端能量管理段三维制导轨迹推演研究

研究了重复使用运载器(reusable launch vehicle, RLV)末端能量管理段(terminal area energy management, TAEM)三维制导轨迹推演算法。根据初始点和终点的位置、航向、动压,规划动压参考剖面和横侧向参考轨迹,采用基于高度的质点动力学方程推演生成符合过载、动压、终点位置和航向约束条件的三维制导轨迹。横侧向参考轨迹的设计可以分成两步：第一步,消除横向的位置误差,同时减小纵向的位置误差;第二步,消除纵向的位置误差。根据纵向位置误差大小,组合使用三种模态的轨迹予以消除,节省了计算量。仿真计算显示,三维制导轨迹推演算法具有快速、准确、对初始点位置和航向分布鲁棒性强的特点,为在线轨迹设计提供了基础算法。     

多目标连续小推力深空探测器轨道全局优化

以燃料消耗量最小和飞越小行星最多为性能指标,对多目标连续小推力深空探测器轨道优化,给出了一种组合优化算法。该组合优化算法由全局优化和局部优化组成。全局优化为粗略设计,首先,利用动态规划法全局优化来确定探测系列,即确定从地球出发依次探索的各个小行星以及时间节点;利用静态参数优化算法(即穷举法),在一个大的搜索空间内全面搜索每段飞行轨道的发射窗口,同时,得到每段轨道次优飞行轨道及次优的控制律。然后利用共轭梯度法局部优化来求解每段轨道两点边值问题,获得最优的飞行轨道及最优的控制律。