k-匿名模型中准标识符最佳值的求解问题

准标识符值是影响k-匿名表隐私保护程度和数据质量的关键因素。如何在给定各个准标识符属性泛化树的情况下求解准标识符最佳值,对匿名表在满足隐私保护要求的同时达到最高的数据质量具有重要意义。针对这一问题,证明了准标识符最佳值的求解问题是NP-完全问题,提出了准标识符最佳值的近似求解方法,并给出了准标识符最佳值的近似求解算法;最后,对算法进行了正确性证明和时间复杂度分析。     

k-匿名数据中的数据依赖问题研究

k-匿名隐私保护模型在隐私保护过程中会产生大量k-匿名数据.为研究k-匿名数据中的数据依赖问题,提出一种扩展函数依赖,将经典函数依赖中的被决定属性取值相等这个条件进行扩展,使其取值来自于同一个指定集合.应用结果表明,该扩展函数依赖不仅包括经典函数依赖、垂直函数依赖、水平函数依赖、度量函数依赖的特性,而且可以从数据完整性的角度描述k-匿名数据的约束条件及指导k-匿名隐私保护模型中准标识符的选取.     

一种考虑属性权重的隐私保护数据发布方法

k-匿名模型是数据发布领域用于对原始待发布数据集进行匿名处理以阻止链接攻击的有效方法之一,但已有的k-匿名及其改进模型没有考虑不同应用领域对匿名发布表数据质量需求不同的问题.在特定应用领域不同准码属性对基于匿名发布表的数据分析任务效用的贡献程度是不同的,若没有根据发布表用途的差异区别处理各准码属性的泛化过程,将会导致泛化后匿名发布表数据效用较差、无法满足具体数据分析任务的需要.在分析不同应用领域数据分析任务特点的基础上,首先通过修正基本ODP目录系统建立适用于特定问题领域的概念泛化结构;然后在泛化过程中为不同准码属性的泛化路径设置权重以反映具体数据分析任务对各准码属性的不同要求;最后设计一种考虑属性权重的数据匿名发布算法WAK(QI weight-aware k-anonymity),这是一种灵活地保持匿名发布表数据效用的隐私保护问题解决方案.示例分析和实验结果表明,利用该方案求解的泛化匿名发布表在达到指定隐私保护目标的同时,能够保持较高的数据效用,满足具体应用领域特定数据分析任务对数据质量的要求.     

PDMP：ε▼k▽个性化数据脱敏保护方法

通过对◢k-匿名数据脱敏和l-多样◣性匿名数据脱敏模型分析,提出一种更加有针对性的个性匿名保护方法（PDMP）来解决数据泄露问题。PDMP根据不同的敏感程度来找到不同的◢k◣值,通过相应的约束方法对数据进行泛化从而实现敏感数据的脱敏,减少真实数据的攻击率,更好地实现隐私数据的保护。实验表明,该方法降低了信息敏感度的同时,满足了个性化需求,有效地提高了数据隐私的安全性。     

面向数据发布的隐私保护模型及参数优选方法

为更好地对待发布数据进行隐私保护,构建综合k-匿名、l-多样性和t-闭合方法的匿名化隐私保护模型。利用该模型能够选择最适合的隐私保护方法,并优选对应的隐私保护参数,达到数据提供者所期望的隐私保护效果,满足数据使用者对可用性的要求。实验结果表明,该方法不仅可以找到相对较优的参数值,而且能够有效满足具有不同身份和应用需求的用户对数据发布的要求。     

抵制轨迹相似性攻击的轨迹（k，e） 匿名算法

针对轨迹匿名集中轨迹间的相似性过高导致的轨迹隐私泄露问题,提出抵制轨迹相似性攻击的轨迹(k,e)-匿名算法。该算法在预处理过程中,采用轨迹同步化处理方法减少信息损失;生成匿名集时,将轨迹斜率作为轨迹数据的敏感值,选择至少k条不同轨迹斜率的轨迹来满足轨迹k-匿名,并要求每个类中轨迹斜率差异值至少为e,以防止集合中轨迹的斜率相似性过高而导致隐私泄露。实验结果表明,该算法可以有效抵制轨迹相似性攻击,在减少信息损失的同时增强了轨迹数据可用性,更好地实现了轨迹隐私保护。     

抵制敏感属性相似性攻击的(p,k,d)-匿名模型

针对当前p-Sensitive k-匿名模型未考虑敏感属性语义相似性,不能抵制相似性攻击的问题,提出一种可抵制相似性攻击的(p,k,d)-匿名模型。根据语义层次树对敏感属性值进行语义分析,计算敏感属性值之间的语义相异值,使每个等价类在满足k匿名的基础上至少存在p个满足d-相异的敏感属性值来阻止相似性攻击。同时考虑到数据的可用性,模型采用基于距离的度量方法划分等价类以减少信息损失。实验结果表明,提出的(p,k,d)-匿名模型相对于p-Sensitive k-匿名模型不仅可以降低敏感属性泄露的概率,更能有效地保护个体隐私,还可以提高数据可用性。     

粒化（a，k）-匿名方法研究

针对现有个性化隐私匿名技术不能同时满足面向个体需求的个性化和面向敏感属性值的个性化两方面的要求,引入了粒计算思想。建立隐私保护决策度集合,以刻画不同个体对敏感属性同一敏感值的不同保护要求;基于决策度集合的不同取值建立顶层粒度空间;对每个顶层粒度空间中敏感值赋予不同的出现频率约束,以满足面向敏感值的个性化匿名需求。算法分析及仿真实验结果表明,粒化（a,k）-匿名模型和算法以较小的信息损失和执行时间获得更综合、更合理的个性化隐私保护的实现。     

粒化(α,k)-匿名方法研究

针对现有个性化隐私匿名技术不能同时满足面向个体需求的个性化和面向敏感属性值的个性化两方面的要求,引入了粒计算思想。建立隐私保护决策度集合,以刻画不同个体对敏感属性同一敏感值的不同保护要求;基于决策度集合的不同取值建立顶层粒度空间;对每个顶层粒度空间中敏感值赋予不同的出现频率约束,以满足面向敏感值的个性化匿名需求。算法分析及仿真实验结果表明,粒化(α,k)-匿名模型和算法以较小的信息损失和执行时间获得更综合、更合理的个性化隐私保护的实现。     

最优聚类的k-匿名数据隐私保护机制

基于聚类的k-匿名机制是共享数据脱敏的主要方法,它能有效防范针对隐私信息的背景攻击和链接攻击。然而,现有方案都是通过寻找最优k-等价集来平衡隐私性与可用性.从全局看,k-等价集并不一定是满足k-匿名的最优等价集,隐私机制的可用性最优化问题仍然未得到解决.针对上述问题,提出一种基于最优聚类的k-匿名隐私保护机制.通过建立数据距离与信息损失间的函数关系,将k-匿名机制的最优化问题转化为数据集的最优聚类问题;然后利用贪婪算法和二分机制,寻找满足k-匿名约束条件的最优聚类,从而实现k-匿名模型的可用性最优化;最后给出了问题求解的理论证明和实验分析.实验结果表明该机制能最大程度减少聚类匿名的信息损失,并且在运行时间方面是可行有效的.     

K-匿名隐私保护模型中不确定性数据的建模问题研究

建模是不确定性数据管理的基础,K-匿名隐私保护模型中不确定性数据有其特殊性:它是人为泛化后的不确定性数据,泛化后的每个实例还原成泛化前元组的概率是相等的。由于其特殊性,以往针对非人为造成不确定性的数据建模方法已经不能简单地用于描述K-匿名隐私保护模型中不确定性数据。为了描述K-匿名隐私保护模型中不确定性数据,本文提出几种针对它的新建模方法:Kattr模型使用attrib-ute-ors方法来描述K-匿名数据中准标识符属性值的不确定性;Ktuple模型把K-匿名表不确定属性值看成是一个关系值,对关系值使用tuple-ors方法来描述;Kupperlower模型把K-匿名表泛化值范围分开成两个字段:上限和下限;Ktree模型根据K-匿名表是对普通表通过泛化树泛化而形成这一特性逆向拆分成树形结构。由这几种模型及它们之间的组合构成了一个描述K-匿名隐私保护模型中不确定性数据的模型空间。并且,本文讨论了模型空间里各种模型的完备性和封闭性等性质。     

多维敏感k-匿名隐私保护模型

针对数据挖掘中私有信息的保护问题,提出一种多维敏感k-匿名隐私保护模型。将敏感属性泄露问题分为一般泄露、相似泄露、多维独立泄露、交叉泄露和多维混合数据泄露,在k-匿名的基础上,以聚类特性对多维敏感属性进行相似性标记,寻找匿名记录,计算剩余记录与已分组记录的相似性,泛化并发布满足匿名模型的数据集。实验结果表明,该模型适用于多维敏感数据,能防止隐私泄露,数据可用性较好。     

k-匿名下通过本地差分隐私实现位置隐私保护

针对用户位置隐私保护过程中攻击者利用背景知识等信息发起攻击的问题,提出一种面向移动终端的位置隐私保护方法。该方案通过利用k-匿名和本地差分隐私技术进行用户位置保护,保证隐私和效用的权衡。结合背景知识构造匿名集,通过改进的Hilbert曲线对k-匿名集进行分割,使用本地差分隐私算法RAPPOR扰动划分后的位置集,最后将生成的位置集发送给位置服务提供商获取服务。在真实数据集上与已有的方案从用户位置保护、位置可用性和时间开销方面进行对比,实验结果显示,所提方案在确保LBS服务质量的同时,也增强了位置隐私保护的程度。     

隐私保护k-匿名算法研究

隐私保护已成为个人或组织机构关心的基本问题,k-匿名是目前数据发布环境下实现隐私保护的主要技术之一。鉴于多数k-匿名方法采用泛化和隐匿技术,严重依赖于预先定义的泛化层或属性域上的全序关系,产生很高的信息损失,降低了数据的可用性,提出了一种基于聚类技术的k-匿名算法。实验结果表明,该算法在保护隐私的同时,提高了发布数据的可用性。     

隐私保护轨迹数据发布的l-差异性算法

针对基于传统的k-匿名模型下移动用户轨迹数据发布隐私保护算法有可能将相似度极高的轨迹匿名在同一个匿名集中从而导致可能出现的用户个人隐私泄露风险的不足。设计了一种新的轨迹数据发布隐私保护算法。该算法基于k-匿名模型,将轨迹所在的二维空间划分成大小相等的单元格,之后将由轨迹数据得到对应轨迹经过的单元格序列,从而定义轨迹k-匿名下的l-差异性,算法在满足k-匿名模型的前提下通过聚类的方法构建匿名集,并保证匿名集中的轨迹满足l-差异性标准,以达到降低由于差异性不足引起用户隐私泄露的风险的目的。实验结果表明,该算法是可行有效的。     

社会网络数据的k-匿名发布

由于科学研究和数据共享等需要,应该发布社会网络数据。但直接发布社会网络数据会侵害个体隐私,在发布数据的同时要进行隐私保护。针对将邻域信息作为背景知识的攻击者进行目标节点识别攻击的场景提出了基于k-匿名发布的隐私保护方案。根据个体的隐私保护要求设立不同的隐私保护级别,以最大程度地共享数据,提高数据的有效性。设计实现了匿名发布的KNP算法,并在数据集上进行了验证,实验结果表明该算法能够有效抵御部域攻击。     

视图的k-匿名化方法

k-匿名是防止链接攻击所造成的发布视图信息泄露的有效方法。在实际应用中往往会同时发布多个视图,如何使视图组满足k-匿名约束亟待解决。首先,分析了视图分别进行概括、保持数据一致性、最小概括情况下,如何使视图组满足k-匿名约束;然后,根据上述各种情况,分别给出了独立概括法、联合概括法和属性概括法等视图组k-匿名化算法。实验证明,所提出的算法都可以有效地使视图组达到k-匿名效果,从而保证发布视图的安全。     

语义相似和多维加权的联合敏感属性隐私保护

针对现有k-匿名方法直接用于多敏感属性数据发布中存在大量隐私泄露的问题,提出一种基于语义相似和多维加权的联合敏感属性隐私保护算法。该算法通过语义相似性反聚类思想和灵活设置多敏感属性值的权值,实现了联合敏感属性值和语义多样性分组的隐私保护,并根据应用需要为数据提供不同的隐私保护力度。实验结果表明,该方法能有效保护数据隐私,增强了数据发布的安全性和实用性。