移动社交网络中的隐私设计

对现有移动社交网络应用中的位置隐私问题提出了新的理解,总结了3 类主要可能造成隐私泄露风险的原因和3 类与之对应的必要保护手段,并且提出了一种结合策略与算法的位置隐私保护机制.在同时构建的基于位置感知的移动协作应用原型系统LaMOC 上,该隐私保护设计能够有效从两方面全面保护用户的位置隐私.一是支持用户通过灵活的策略方式,完全控制自身的位置信息共享方式;二是通过隐私保护算法使恶意攻击者无法得到用户的敏感位置信息.该隐私保护设计在一定程度上有效保护了移动社交网络应用中的用户位置隐私.     

基于假位置选择的位置隐私脱敏算法

传统位置隐私脱敏技术容易遭受背景知识攻击和单点攻击,造成用户位置隐私泄露,危及其生命财产安全。针对此问题,提出了一种基于假位置选择的位置隐私脱敏算法DLPD（dummy location privacy desensitization）。首先,通过衡量位置敏感程度、实行偏移优化、过滤位置查询概率来构造假位置候选集;其次,改善位置分布筛选假位置;最终,构造安全匿名集实现位置隐私脱敏。实验证明,该算法增强了隐私保护强度,提高了隐私保护的有效性,同时,降低了开销,具有实用性。     

基于博弈论的用户相互协作的位置隐私保护方法

位置隐私保护正在受到越来越多人的关注与研究,目前基于用户相互合作的无中心服务器的位置隐私保护成为当前研究的重点.为了在不可信环境下更好地保护用户位置隐私,从技术上提出了一种基于博弈分析思想的用户协作的位置隐私保护方法Privacy_l,此方法通过用户协作形成匿名组,以匿名组的密度中心作为锚点代替真实位置发起查询;通过安全求和来计算锚点,解决在现实不可信环境下不诚信合作的问题;同时根据用户的不同位置隐私需求,通过设置不同的隐私保护参数水平,达到不同的匿名保护效果,并且采用改进的增量查询方法提高近邻查询效率.仿真实验表明,此方法具有较好的性能,能够更好应用于现实环境.     

PrivateCheckIn:一种移动社交网络中的轨迹隐私保护方法

移动设备的发展及无线网络的普及促使移动社交网络的出现及发展.签到服务作为移动社交网络中的主流应用,存在着严重的轨迹隐私泄露风险.文中针对签到服务中假名用户的轨迹隐私泄露问题,提出了一种轨迹隐私保护方法PrivateCheckIn.该方法设计了一种签到序列缓存机制,通过为缓存的签到序列建立前缀树、对前缀树进行剪枝及重构形成k-匿名前缀树,遍历k-匿名前缀树得到k-匿名签到序列,达到了轨迹k-匿名的隐私保护效果.文中证明了PrivateCheckIn方法既能保护假名用户的轨迹隐私,又确保损失签到位置最少,有效地保证了用户体验.通过构建前缀树的方式获取轨迹k-匿名集降低了计算代价.最后,文中在真实数据集上与(k,δ)-anonymity 方法进行了充分的对比实验,验证了PrivateCheckIn方法的准确性与有效性.     

基于隐私保护的策略空间叠加模型研究*

研究了基于隐私保护计算模型的现状,提出多个组织在一个互不信任的分布式环境下合作计算时,任何组织无法获取和保护其他组织的隐私信息及位置隐私的问题。引入了隐私保护策略安全级的概念,给出了隐私保护策略的层次框架,论证了基于角色的策略转换和策略空间叠加的可信性,设计了一种隐私保护策略空间的叠加模型。通过开发的LaMOC（location-aware mobile collaborative system）系统的实验结果表明,位置隐私保护算法在此叠加模型下,具有较高的查询精度和有效性。     

基于动态调整节点包发送速率的基站保护策略

无线传感器网络中,为了抵御全局流量监测的攻击者,提出了一种基于节点包发送速率动态调整的基站位置隐私保护策略SRA。SRA通过调整全网节点的发包率,实现源节点到基站的流量隐藏,继而能够有效抵御全局流量分析的攻击者。理论表明,SRA能够有抵御全局流量的攻击者对基站的定位。更进一步地,提出了基于贪心选择路径的基站位置隐私保护策略GCR,进一步降低网络通信开销。实验表明,与SRA相比,GCR能够有效保护基站的位置隐私且具有较低的通信开销。     

基于时空关联和位置语义的个性化假位置生成方法

基于假位置的一类隐私保护方案在保护用户位置隐私的同时能够使用户获得准确查询信息,并无需依赖第三方和共享密钥.然而,当攻击者掌握一定的背景知识,例如道路时空可达信息、位置特征和用户的历史请求统计特性等,会导致假位置被识别的概率升高,降低隐私保护程度.针对上述问题,提出了基于时空关联和位置语义的个性化假位置生成算法.首先根据与前一次请求位置连续可达的条件产生假位置,然后通过建立语义树筛选出与真实位置语义相近的假位置,最后进一步筛选出与用户历史请求统计特性最接近的假位置.基于真实数据集将该算法与现有的算法进行比较,表明该算法在攻击者掌握相关背景知识的情况下,可以有效地降低位置隐私泄露的风险.     

面向Android应用的细粒度位置隐私保护系统

位置隐私保护是移动定位服务中的关键安全问题,粗粒度的访问控制机制通过绝对的授权策略抑制了位置信息的暴露,但是忽略了用户的服务质量。提出一种针对本地位置信息的时空模糊算法,实现了细粒度的位置隐私保护系统,在保障用户服务质量的前提下实现位置信息的模糊,从而达到隐私保护的目的。首先设计了一种针对应用程序位置服务请求的位置信息拦截技术,截获精确位置信息,并使用位置模糊算法进行模糊处理;将模糊后的安全位置信息返回给Apps,从而实现位置隐私保护。实验结果证明了该方法的有效性。     

位置隐私保护技术研究进展

移动通信和移动定位技术的快速发展促进了一个新的研究领域--基于位置的服务(LBSs).基于位置的数据的隐私保护已经成为基于位置的服务中的研究热点.在基于位置的服务被广泛使用的今天,位置隐私保护的重要性已经被充分地认识到.位置k-匿名[25] 是最早提出的用来保护位置隐私的技术,它是在用于保护关系数据记录隐私的k-匿名方法的基础上扩展而来的.目前,关于基于位置服务中的隐私保护的研究已经取得了一定的成果.然而,在基于位置的服务中,服务的质量与用户的隐私是一对矛盾,如何更好地平衡两者之间的矛盾也是研究的重点.另一方面,对用户的隐私进行保护而引发的一系列问题将对服务器处理能力提出新的挑战,例如如何对服务器端的不确定数据进行高效的查询处理等.因此,基于位置服务中的位置隐私保护不仅仅只关注如何保护用户的隐私,还需要关注隐私保护带来的一系列相关问题.本文初步讨论了当前位置隐私保护的方法及有待解决的问题.     

基于差分隐私机制的位置数据隐私保护策略

位置定位服务技术作为一种全新的移动计算服务,在日常生活中应用广泛。一方面,数据信息共享极大的方便了人们的日常生活,另一方面也存在由于泄露个人敏感信息而产生的弊端。因此如何保护好位置数据是关键。由于位置数据具有价值高和低密度的特性,导致现有的隐私保护方法很难兼顾数据的保护和数据的效用性。本文提出了基于差分隐私机制的位置数据隐私保护策略,通过采用多级查询树的结构来查询和发布保护后的数据,并保持了数据项间的联系。首先构建多级查询树(位置搜索树),然后遍历查询树,使用差分隐私的指数机制来选取访问频率高的k项,最后通过拉普拉斯机制给选取的k项进行加噪。实验表明,相比于其他保护策略,基于差分隐私机制的位置数据隐私保护策略可用性和数据保护程度高,算法运行时间少,效率更高。     

一种基于动态概率的定位管理策略

提出了基于动态概率的定位管理方法, 能够适用于多种移动模式.该方法包括在不同情况下分别使用基于方向和基于距离的位置更新策略以及一种动态的基于用户定位概率和方向概率的终端寻呼策略.给出了根据移动单元居住位置的概率和移动单元运动的方向概率来决定更新方法和寻呼策略的分析模型.通过位置更新和终端寻呼的代价可决定位置更新和终端寻呼的总的平均代价.实验证明动态的基于用户定位概率的终端寻呼策略的寻呼代价远小于ring-by-ring的终端寻呼代价.     

Group registration with distributed databases for location tracking in 3G wireless networks

The increase of subscribers in wireless networks has led to the need for efficient location tracking strategies. Location tracking is used to keep track of a Mobile Terminal (MT). The network retains the Registration Area (RA), where the MT last updated its location, so when an incoming call arrives for the MT, the network with the help of a location tracking strategy can find the area where the MT resides and then deliver the call. In this paper, we introduce a 2-level distributed database architecture combined with the Group Registration (GR) location tracking strategy to be used in 3G wireless networks. The GR strategy reduces the location management total cost, by updating the location of MTs in an RA with a single route response message to the HSS (Home Subscriber Server). More specifically, the IDs of the MTs newly moving into an RA are buffered and sent to the HSS for location updating in the route response message of the next incoming call to any MT in the RA. An analytical model is developed and numerical results are presented. It is shown that the GR strategy integrated with a 2-level distributed databases architecture in 3G networks can achieve location management cost reduction compared to costs of the distributed databases without the GR strategy and the GR strategy without distributed databases. Moreover, the proposed strategy results in small call delivery latency.     

A Track-Presetting strategy in PCS using hierarchical location databases

This paper proposes a new strategy of location management, the Track-Presetting strategy, for hierarchical location database architecture in Personal Communication Services. For a hot subscriber, it is possible to continually receive large numbers of calls in his/her movements. The Track-Presetting strategy is to preset a hot callee's address in the caller's current Registration-Area (RA), when the callee moves into a new RA; it needs one more database updating cost than the Cache strategy in the registration phrase, but it can significantly reduce the location tracking cost in the future. We shall also compare the performance of our strategy with those of the Cache strategy and the Basic strategy by analyzing the database access costs and signaling costs in detail. The Track-Presetting strategy is shown to have substantial benefits, especially as the subscriber's Call-to-Mobility Ratio increases under the assumption that there are short-cuts between the RAs in the real network topography.     

Evaluating location management schemes for third generation mobile networks

Several strategies have been proposed recently to improve the performance of the IS-41 location management scheme. A forwarding pointers' strategy and a built-in memory strategy are proposed to reduce the signaling cost for location update and improve the IS-41 location update procedure. In this paper, we present a performance analysis of each strategy in an arbitrary time interval. In this analysis, users are classified by their call to mobility ratio which is defined as the call arrival rate divided by the mobility rate. We evaluate each of these strategies using this call to mobility ratio in order to come up with a set of recommendations that determine when each strategy is beneficial and for which class of users. We provide also a simplified analysis of the database loads generated by each strategy.     

基于遗传算法的TDOA/AOA定位系统的最优布站算法

摘 要：推导了TDOA/AOA混合定位算法产生的定位误差的克拉美－罗下界,提出了利用遗传算法（GA）寻找规定平面区域内的TDOA/AOA定位系统最佳布站策略的方法,其所遵循的最佳布站原则是使得定位的目标空间的定位误差的克拉美－罗下界的平均值最小。文中对GA的站点位置编码和适应度函数的选择进行了研究,在此基础上提出了基于GA的寻优布站算法。并对基于GA的寻优布站算法在不同情况下进行了仿真实验。     

TAPCS: Traffic-aware pseudonym changing strategy for VANETs

Location privacy is one of the main challenges in Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs), since weak protection may hinder the public acceptance of this technology. Frequently changing pseudonyms are commonly accepted as a solution to protect the location privacy in VANETs. However, a simple pseudonym change is not enough to provide the required protection. Although many pseudonym changing strategies have been proposed to enhance the location privacy protection provided by this approach, the development of an effective strategy is not yet achieved. In this paper, we propose a new pseudonym changing strategy called Traffic-Aware Pseudonym Changing Strategy (TAPCS). The aim of this strategy is to provide an effective location privacy protection against the different types of pseudonyms linking attacks that can be performed by a strong passive adversary model. TAPCS is a distributed pseudonym changing strategy and is one of the strategies that use the radio silence technique. Unlike the existing distributed pseudonym changing strategies that use this technique, TAPCS aims to provide a high level of location privacy protection without impacting the safety in the VANETs. The analytical evaluation and simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed strategy.     

移动台自调控的移动性管理策略

在移动通信系统中，移动性管理是一个具有挑战性的研究内容，提出了移动台自调控移动性管理策略：引入一个控制参数m，移动台根据系统的实际查找时间，采用指数平均方法预测下一次查找时间，进而对m进行调节，以平衡系统在位置更新有位置查找方面的费用，提高系统的整体效率，给出了具体的算法，并对这一策略与基本的移动性管理策略及普通的“指针推进策略”的代价进行对比。     

面向用户需求的非结构化P2P资源定位泛洪策略

在非结构化P2P网络中,如何对用户所需资源进行快速、准确定位是当前研究的热点问题,也是P2P应用领域面临的核心问题之一.相关的非结构化P2P资源定位算法在查准率、查全率和查询成本上难以同时被优化,这会造成严重的网络带宽负担以及巨大的索引维护开销.为此,提出一种面向用户需求的非结构化P2P资源定位策略(user requirements resource location strategy,简称U2RLS).该策略的创新点是:在原有非结构化P2P网络资源定位泛洪算法的基础上,融入用户需求、用户偏好、用户兴趣度等因素,首先进行用户资源子网划分;采用带有用户需求信息的泛洪和查询索引机制,对用户所需资源进行精确定位.该策略有效避免了因海量信息引起的网络风暴、信息重叠和资源搜索偏覆盖等问题,从而解决了查询节点盲目使用中继节点的现象.实验结果表明:面向用户需求的非结构化P2P资源定位策略U2RLS以其高搜索成功率、有限网络资源消耗和短查询时间响应等优势,能够显著地提高用户资源定位效率.     

Ad Hoc网络锚位置管理策略

在移动Ad hoc网络中,由于网络的自组织性、节点的频繁移动以及节点数目的增加,网络的开销迅速增大,这就直接影响到网络的可扩展性。目前,在移动Ad Hoc网络中越来越多地引入了位置管理的策略,以达到减少网络开销的目的。引入锚策略的思想,提出了一种新的位置管理策略。在这种锚策略下,离家乡区域较远节点的位置更新不需报告它的家乡区域,该节点只需把位置更新信息登记到附近的锚区域。通过与其他策略的仿真比较,证明其在性能上具有更好的可扩展性。     

数据网格中的副本定位

在数据网格中,数据副本的定位是副本管理的一个关键问题,是数据网格环境中数据访问和管理的基础。本文分析了当前对数据副本定位所采用的集中式和分布式的定位方法中存在的不足,提出了一种混合式的副本定位策略,将数据副本的定位信息分散地存储于不同的域定位节点中,通过逻辑上集中的逻辑文件定位索引实现了对数据副本的准确定位。