保护位置隐私和查询内容隐私的路网K近邻查询方法

位置隐私和查询内容隐私是LBS兴趣点(point of interest,简称POI)查询服务中需要保护的两个重要内容,同时,在路网连续查询过程中,位置频繁变化会给LBS服务器带来巨大的查询处理负担,如何在保护用户隐私的同时,高效地获取精确查询结果,是目前研究的难题.以私有信息检索中除用户自身外其他实体均不可信的思想为基本假设,基于Paillier密码系统的同态特性,提出了无需用户提供真实位置及查询内容的K近邻兴趣点查询方法,实现了对用户位置、查询内容隐私的保护及兴趣点的精确检索;同时,以路网顶点为生成元组织兴趣点分布信息,进一步解决了高强度密码方案在路网连续查询中因用户位置变化频繁导致的实用效率低的问题,减少了用户的查询次数,并能确保查询结果的准确性.最后从准确性、安全性及查询效率方面对本方法进行了分析,并通过仿真实验验证了理论分析结果的正确性.     

基于位置语义的增量近邻隐私保护研究

针对LBS查询服务中构造的匿名区或选取的锚点仍位于敏感区域而导致的位置隐私泄露问题,提出一种基于位置语义的增量近邻隐私保护方法。该方法在客户端/服务器体系架构下,先根据用户的位置隐私需求计算语义安全匿名区,保护用户位置隐私;再筛选语义安全匿名区中道路交叉点作为语义安全锚点,保证了选取锚点是真实存在的,且其语义安全性达到最大;最终客户端以锚点位置请求服务并获取查询结果。实验结果表明,该方法能够较好地保护用户位置的隐私,且查询准确率较高约90%,查询时间较低约60 ms。     

保护位置隐私近邻查询中隐私偏好问题研究

近年来,位置服务中的隐私保护问题得到了研究者的持续关注,特别是近邻查询中位置隐私保护问题更是得到了广泛的研究.已有工作缺少对查询者个性化隐私偏好约束的系统研究,位置隐私与查询服务质量的兼顾,在隐私偏好约束下尤为困难:(1)偏好强调个性与隐私模型侧重共性存在矛盾;(2)偏好对查询中间结果动态可控依赖与查询简化中间结果的思想相抵触;(3)连续查询中,支持隐私偏好存在基于候选解集攻击的风险.结合上述问题,提出保护位置隐私近邻查询中的隐私偏好问题,从位置隐藏原理及近邻查询性能与保护位置隐私内在制约机理的角度,对已有的位置隐藏与查询处理方法的性能及其对隐私偏好支持能力进行论述分析.进一步地,对支持隐私偏好与保护位置隐私查询内在制约机理进行了剖析,分析保护位置隐私近邻查询中支持隐私偏好需解决的主要问题,并对所归纳问题的可能解决方法进行了展望.     

P2PSpaceTwist:一种主动式用户协作的位置隐私保护方法

随着定位技术和无线移动设备的飞速发展,移动用户能够随时随地获取位置信息,也可能泄露位置信息,甚至导致个人隐私的泄露。提出了一种主动式用户协作的位置隐私保护方法—P2PSpaceTwist,该方法采用了一种带新鲜性的主动式协商机制,通过该机制用户主动与邻居协商,收集邻居信息并广播自身信息;当满足用户的匿名需求后,使用匿名区域内的随机位置代替用户的真实位置并发送给随机选定的代理,通过代理向位置服务器提供商发送增量式的近邻查询,从而获得精确的结果集。实验结果表明,P2PSpaceTwist能够较快地实现匿名查询并获得较精确的结果集,与其他位置隐私保护方法相比,P2PSpaceTwist的通信开销较低。     

基于查询概率的位置隐私保护方法

现有的隐私保护技术较少考虑到查询概率、map数据、信息点（POI）语义等边信息,攻击者可以将边信息与位置数据相结合推断出用户的隐私信息,为此提出一种新的方法ARB来保护用户的位置隐私。该方法首先把空间划分为网格,根据历史查询数据计算出处于不同网格区域的用户提交查询的概率;然后结合相应单元格的查询概率来生成用户匿名区域,从而保护用户的位置隐私信息;最后采用位置信息熵作为隐私保护性能的度量指标。在真实数据集上与已有的两种方法进行对比来验证隐私保护方法的性能,结果显示该方法具体有较好的隐私保护效果和较低的时间复杂度。     

基于SpaceTwist的K-匿名增量近邻查询位置隐私保护算法

摘 要：随着移动网络的持续进步,基于位置的服务在日常生活中被广泛应用,同时位置隐私保护也成为广大用户所关注的焦点。基于SpaceTwist算法和K-匿名算法,结合路网环境提出一种新的位置隐私保护方法。该方法摆脱第三方可信匿名器,采用客户-服务器体系结构,根据用户的位置隐私需求结合用户所在路网环境设计出用户端匿名区生成算法,并且保证K-匿名。用户端以该匿名区请求基于位置的服务,服务器根据用户请求返回检索点并满足用户期望的K近临结果。根据不同的路网环境和用户隐私需求进行大量实验,证明该算法在满足用户基于位置服务需求的同时提高了对用户位置隐私的保护。     

CoPrivacy:一种用户协作无匿名区域的位置隐私保护方法

基于位置的服务的广泛应用给人们的生活带来了极大的便利.但是用户在享受这些便利服务的同时,个人的位置隐私也面临着严重的威胁.目前,典型的位置隐私保护技术是基于中心服务器的位置k-匿名方法.该方法容易使中心服务器成为性能瓶颈和集中攻击点,也容易造成查询处理过程的复杂化,且牺牲了用户的服务质量.文中提出了一种用户协作无匿名区...     

路网环境下保护LBS位置隐私的连续KNN查询方法

位置隐私保护与基于位置的服务(location based service, LBS)的查询服务质量是一对矛盾,在连续查询(continuous query)和实际路网环境下,位置隐私保护问题需考虑更多限制因素.如何在路网连续查询过程中有效保护用户位置隐私的同时获取精确的兴趣点(place of interest, POI)查询结果是目前的研究热点.利用假位置的思想,提出了路网环境下以交叉路口作为锚点的连续查询算法,在保护位置隐私的同时获取精确的K邻近查询(K nearest neighbor, KNN)结果;基于注入假查询和构造查询匿名组的方法,提出了抗查询内容关联攻击和抗运动模式推断攻击的轨迹隐私保护方法,并在分析中给出了位置隐私保护和查询服务质量平衡方法的讨论.性能分析及实验表明,该方法能够在连续查询中提供较强的位置隐私保护,并具有良好的实效性和均衡的数据通信量.     

基于差分隐私的社交网络位置近邻查询方法

针对社交网络中近邻位置查询时个人位置隐私泄漏的问题,采用地理不可区分性机制对位置数据添加随机噪声,提出了一种隐私预算分配方法。首先,对空间区域进行网格化分割,根据用户在不同区域的位置访问量来个性化分配隐私预算;然后,为了解决在扰动位置数据集中近邻查询命中率偏低的问题,提出了一种组合增量近邻查询（CINQ）算法,以扩大需求空间的检索范围,并利用组合查询过滤冗余数据。在仿真实验中,与SpaceTwist算法相比,CINQ算法的查询命中率提高了13.7个百分点。实验结果表明,CINQ算法有效解决了因为查询目标的位置扰动所带来的查询命中率偏低问题,适用于社交网络应用中扰动位置的近邻查询。     

基于差分隐私的LBS群组最近邻查询

针对当前基于位置服务(LBS)的群组最近邻查询中出现的隐私保护问题,提出了一种新的基于差分隐私保护的LBS群组最近邻查询方法,该方法满足了差分隐私性质并引入了“区域不可区分”这一新的理念。基于分类及聚类给出了LBS群组构建方法并提供了群组隐私预算分配机制。提出了LBS群组用户位置扰乱算法(GPOL),将群组最近邻查询转换为群组质心的最近邻查询,并将其应用到整个隐私保护框架中。实验结果表明该方法能够有效地抵御现有的交叉攻击和组合攻击。     

障碍空间中保持位置隐私的最近邻查询方法

基于位置服务的隐私保护是近年来空间数据库领域研究的热点.然而,现有的位置隐私保护方法只支持简单的最近邻查询,没有考虑障碍物的空间.但是障碍物的空间在实际中是普遍存在的,因此,研究障碍空间中保持位置隐私的最近邻查询问题是有意义的,也是一个难点.针对这个问题,提出了一种基于第三方可靠服务器的方法.该方法能够保证用户在享受基于位置服务所提供的实际准确答案的同时,其位置信息不被泄露.该方法首先针对用户查询的准确位置,利用第三方可靠服务器来构造一个匿名的区域并发送给位置服务器,进行匿名区域的查询处理.在查询处理过程中,提供了两种查询处理方法：1)基于线段的最大障碍距离的查询处理方法(基本方法),即利用线段的最大障碍距离来扩展匿名区域,返回扩展后的区域内的结果;2)优化查询处理方法,即在基本方法的基础上,进行迭代优化,进一步缩小扩展区域.然后把匿名区域的查询处理的结果返回给第三可信方.最后,第三方可靠服务器根据用户的准确位置,把实际准确结果返回给用户.实验结果和理论表明了这两种查询处理方法的有效性和正确性.     

路网环境下的最近邻查询技术

最近邻查询作为基于位置服务的重要支持性技术之一,引起了众多学者的广泛关注和深入研究。相对于欧式空间而言,路网环境下的最近邻查询更贴近人们的生活,有着更重要的研究意义。路网环境下庞大的数据量和复杂的数据结构,使得最近邻查询的操作代价变得非常昂贵,如何有效地提高查询效率是研究者面临的主要挑战。对路网环境下的最近邻查询技术进行综述,分别从最近邻查询采用的索引结构和查询处理过程对现有路网环境下的最近邻查询方法进行了分析和比较。也介绍了路网环境下最近邻的变体查询技术的研究情况,最后探讨路网上最近邻查询技术未来的研究重点。     

一种移动对象增量组最近邻居查询方法

基于移动对象增量最近邻居查询(INCNN),提出一种移动对象增量组最近邻居查询方法(INCGNN)。该方法以较小的代价求出每次更新时刻的组最近邻居。针对组最近邻居查询的特点,给出了k+1组最近邻居查询改进算法,椭圆剪枝和延迟更新3种优化查询的策略。实验结果表明,INCGNN明显优于REEGNN,3种优化策略能较好地提高查询性能。     

路网中基于Voronoi图的反向最近邻查询方法

针对已有的在路网中的反向最近邻(Reverse Nearest Neighbor,RNN)查询方法存在的不足,提出了利用网络Voronoi图(Network Voronoi Diagram,NVD)的NVD-RNN算法,该算法具有较好的效果,它把路网划分成小的Voronoi区域,并且采用了两个过程:过滤过程和精炼过程。过滤过程主要是提前存储可能的查询结果。精炼过程主要是从可能的结果集合中找到查询结果。并且进一步给出了处理新增加点的ADDNVD-RNN算法和处理删除点的DENVD-RNN算法。实验表明,该算法在处理路网中的反向最近邻问题时有明显的优势。     

支持偏好调控的路网隐私保护k近邻查询方法

随着人们对个体隐私的日益关注,位置服务中的隐私保护问题成为数据库领域新兴的研究热点.针对面向路网的隐私保护k近邻查询中,保护位置隐私引发的难以兼顾查询质量问题及查询者对查询效率与准确性间偏好调控需求问题,引入PoI(Points of Interest)概率分布概念,通过分析服务器端PoI邻接关系,生成PoI概率分布.将服务器端查找k近邻PoI过程分解为路网扩张查询阶段和迭代替换阶段,为迭代替换阶段构建基于PoI概率分布的可替换PoI概率预测机制.基于所构建概率预测机制,提出支持用户偏好调控的保护位置隐私k近邻查询方法AdPriQuery(Adjustable Privacy-preserving k nearest neighbor Query),查询者通过调节筛选概率阈值,在兼顾位置隐私安全的同时,实现对查询效率与准确性的偏好调控.所提调控机制对已有的基于空间混淆的路网环境保护位置隐私近邻查询方法具有良好的兼容性.理论分析和实验结果表明,所提方法在兼顾保护位置隐私的同时,能有效提高服务器端查询效率,同时支持查询结果准确性与查询效率的偏好调控要求.     

路网中互近邻查询处理方法

提出路网中的互近邻查询问题.给定路网G(V,E),对象集P,查询点q,近邻数k1和k2,互近邻查询返回既是q的k1近邻,又是q的反k2近邻的对象集.为解决该问题,首先提出基础算法,即先求出查询点q的k1近邻作为候选,再验证这些候选是否为真正的结果.然后,在此基础上提出了优化算法,根据落在对象点与查询点最短路径边上的标记点个数直接排除掉一些错误的候选对象.最后,通过实验验证了优化算法的有效性.     

一种基于坐标和的保护位置隐私近邻查询方法

空间定位和无线通信技术的成熟促进了基于位置服务(Location Based Service,LBS)的发展,用户通过向LBS服务器发送位置和查询信息获取相应服务。这种模式不可避免地带来对用户个体隐私的侵犯。随着用户对个体隐私信息安全的日益关注,如何在保护用户位置隐私安全下提供基于位置的查询服务成为研究的热点。现有的基于可信第三方的方法主要存在以下问题:(1)难以寻找满足要求的可信第三方;(2)可信第三方容易成为系统的瓶颈,造成系统查询效率和扩展性较差。针对这些问题,提出一种不依赖于可信第三方的隐私保护查询策略,即客户端通过向LBS服务提供方发送其当前位置的二维坐标之和,实现对查询发起用户位置隐私的保护。LBS服务器通过设置基于坐标和的查询处理策略将包含查询结果的候选解反馈给客户端,进一步通过对候选解的有效剪枝,有效降低通信开销以及服务器与客户端的处理代价。理论分析和实验结果表明,算法是可行的,能够有效解决依赖于可信第三方的系统带来的查询效率和系统扩展性较差的问题。