针对LBS中非可信用户协作构建匿名域的研究

基于位置的服务作为一种不断发展的新型服务模式,为人们的生活带来了极大的便利。但另一方面,用户的位置隐私也受到了很大的威胁。从LBS位置隐私保护的实际应用出发,根据现有的位置隐私保护模型,分析了在用户协作构建匿名域的方式下,用户非完全可信时,位置隐私面临的威胁,提出了User-Cooperation Security（UCA）匿名算法,在P2P空间匿名算法的基础上引入数字签名技术,实现用户之间的身份认证,并且在通信过程中,用接收方的私钥加密位置信息,避免了攻击者窃取他们的位置信息。算法中还加入了用户可以容忍的最大等待时间这一参数,通过等待一段时间重新进行节点发现,有效地提高了匿名成功率。通过实验验证,该算法可以更好地保护用户的位置隐私。     

基于轨迹预测的动态匿名算法

位置K匿名是实现LBS(Location Based Services)隐私保护的重要手段。已有的K匿名机制大多针对无知识背景的攻击者模型,对攻击者能力的估计不足,存在用户位置隐私泄露的风险。针对此问题,本文提出一种基于历史轨迹预测的LBS动态匿名算法。该算法充分考虑攻击者基于历史数据对用户轨迹的预测能力,根据用户轨迹隐私泄露的风险级别,动态调整K匿名值实施保护,实验证明该算法在保护用户位置隐私方面是有效的。      

稀疏环境下基于位置服务的隐私保护方法

为保护稀疏环境下的用户身份和位置信息,提出一种基于位置服务(LBS)的隐私保护方法,通过确定访问的LBS服务是否为匿名服务决定增加虚拟用户还是虚拟位置。根据空间区域的时延特点模拟生成真实用户位置信息及其分布,保证虚拟信息的拟真性。通过增加虚拟用户信息或位置信息及其关联映射复杂度,实现用户匿名性。实验结果表明,与随机生成虚拟信息的隐私保护方法相比,该方法生成的虚拟信息更符合真实场景,具有更好的隐私保护效果。     

基于连续查询的用户轨迹k-匿名隐私保护算法

随着移动服务和移动网络的持续发展,基于LBS的连续查询服务被广泛应用。基于单点的K-匿名位置隐私保护算法已经不能满足连续查询下用户位置隐私需求。针对用户轨迹隐私保护提出新的保护方法,该方法采用不可信第三方中心匿名器,用户获取自己的真实位置后首先在客户端进行模糊处理,然后提交给第三方匿名器,第三方匿名器根据用户的隐私需求结合用户某时刻的真实位置信息生成虚假用户,然后根据历史数据生成虚假轨迹。为了进一步提高虚假轨迹与用户真实轨迹的相似性,该算法提出了虚假轨迹生成的两个约束条件：虚假轨迹距用户真实轨迹的距离约束和相似性约束。经大量实验证明,该算法与传统的不同时刻K-匿名算法相比,不仅可以满足连续查询的用户轨迹隐私保护而且可以满足基于快照的LBS用户位置隐私保护。     

位置隐私保护技术综述

随着如智能手机和平板电脑等移动设备的普及,基于位置的服务(LBS)变得越来越流行,人们通过网络进行查询的同时,将自己的位置信息暴露给了LBS提供商。如何保护用户的位置信息不被潜在地泄露给LBS提供商,对一个LBS系统来说是至关重要的。目前关于LBS的隐私保护的研究已经取得了一定的成果,为了更深入地解决位置隐私保护技术中还没有解决的诸多问题,展开对相关课题的深入研究,从非k-匿名位置隐私技术、k-匿名位置隐私技术、P2P架构下的k-匿名技术和连续查询轨迹匿名技术四个方面对相关文献进行了综述,分别介绍了相关的算法。最后,总结了位置隐私保护技术当前存在的问题及未来的发展方向。     

基于加密分割的位置隐私保护方法

基于位置的服务(location-based services,LBS)由于存在隐私泄露问题已越来越成为隐私保护领域中的热点.针对用户协作的隐私保护方法无法为参与用户提供自定义匿名度功能,且对协作用户的隐私保护效力不足,提出了一种基于加密分割的位置隐私保护方法.该方法采用分布式结构,通过用户对查询信息进行分割、加密、交换混合,满足了用户自定义匿名度需求,提高了用户间的隐私安全性,同时,采用假名方法抵御长期统计的攻击方式.通过理论分析和实验结果表明所提出的方法具有较好的隐私保护效果.     

基于加密数据的位置感知隐私保护模型

针对移动互联网基于位置的服务（LBS）的隐私安全问题,在对已有模型分析研究的基础上,提出了基于加密数据的位置感知隐私安全模型。通过第三方可信服务器对数据库进行加密,实现了服务和隐私之间的平衡。同时采用自主访问控制(DAC)策略,用户可以按照自己的意愿,在保证自己隐私的同时有选择地与其他用户共享数据。最后提出了一种改进的保序加密算法,通过数据转换、桶划分以及线性映射实现了高效的位置感知查询。实验分析表明,该模型实现了位置数据的加密查询和以用户为中心的访问控制策略,改进的算法具有更高的效率。     

两种基于Quad-Tree的匿名算法

基于位置的服务（LBS）给人们带来巨大便利的同时可能导致位置隐私的泄露。为了保护用户的位置隐私,一种有效的方法是将用户的精确位置匿名成一个空间区域,现有基于Quad-Tree的匿名算法导致匿名时间较长并且准确度较低。提出两种匿名算法QFC和SWC,与传统的匿名算法（Casper）相比,QFC算法在保持匿名准确度相同的情况下,可以减少CPU时间;SWC算法以牺牲一定的CPU时间为代价,可以达到较高的匿名准确度。     

基于位置敏感哈希分割的空间K-匿名共匿算法

空间K-匿名技术主要用于隐私保护,防止个人信息泄露。目前的主要方法都基于用户-匿名器-基于位置的服务(location based services,LBS)模型。提出了一种基于位置敏感哈希分割的空间K-匿名共匿算法。这种算法在保距性和共匿性方面都可以满足要求,而且算法具有适度的计算复杂度。最后,针对有效性(最小化匿名空间区域)和效率(构建代价)做了实验,证明所提出的算法具有良好的性能。     

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。     

移动用户位置隐私保护方案研究

随着基于位置的服务（ LBS）的发展,如何保证用户在使用位置服务时的隐私安全,已成为一个亟待解决的问题。文中对主流的位置隐私保护技术进行了分析和比较。在此基础上,针对移动用户的位置隐私保护,提出了一种基于中心服务器的位置隐私保护方案。该方案针对隐私保护需求的差异性,考虑区域的敏感等级,对敏感区域采用K-匿名和假名进行保护,同时运用脚印来辅助匿名。该方案能在不降低位置服务质量的前提下,有效地保护移动用户位置隐私。     

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。     

基于马尔可夫模型的同态加密位置隐私保护方案

针对基于位置服务的位置隐私与查询隐私保护问题,提出一种基于马尔可夫模型的同态加密位置隐私保护方案。首先,随机置换匿名用户真实身份,结合用户的历史查询内容,构建马尔可夫状态转移矩阵;其次,预查询用户的历史高频率内容及马尔可夫链下的预测内容,并且存储相应结果集;最后,对该方案双预测系统的安全性进行了分析。该方案使服务器满足k+1个查询内容,并使恶意服务器或攻击者无法判定查询用户的真实身份与查询内容之间的对应关系,实现了用户位置隐私与查询隐私的保护。同时,利用同态加密密文的可计算性和保密性,实现了面向密文数据的统计分析和隐私数据的安全存储。     

面向移动感知服务的数据隐私保护技术研究

为解决物联网移动感知服务的数据隐私安全问题,在分析移动感知服务框架及其隐私安全需求的基础上,设计了一个面向移动感知服务的数据隐私保护模型,并采用ε-差分隐私保护算法进行模型的实现与分析.安全性与性能分析表明,该保护模型可满足感知数据、查询请求、控制信息和查询结果等物联网移动感知服务数据的隐私安全保护需求.     

基于高效假轨迹的隐私保护算法研究

为了解决LBS服务中用户轨迹隐私泄露的问题,提出了一种基于高效假轨迹的隐私保护算法。首先,该方案综合考虑用户所处区域的背景信息,以划分网格的方式,统计每个网格的历史服务请求概率,确保生成的每一个假位置与对应真实位置具有相同的历史服务请求概率;其次,结合网格历史服务请求概率并通过万有引力定律模型计算出用户位置转移概率;最后,生成与真实位置转移概率最相近的k-1条假轨迹实现K-匿名。实验结果表明,该方案能够更有效地保护用户的轨迹隐私。     

一种新型的防范历史攻击的k-匿名算法

针对位置信息服务(LBS)中出现的连续查询的隐私问题,提出了一种新型的防范历史攻击的k-匿名算法。该算法根据周围用户的位置、移动速度和移动方向,预测这些用户将来的位置,利用这些位置计算出未来不同时间点上将某用户加入匿名集使匿名区域增大的面积,利用贪心算法优先选择增大面积之和最小的用户加入匿名集。在OPNET 14.5平台下进行了仿真实验,实验结果证明了该算法所形成的匿名区域大小适当,在历史攻击的情况下,既能保护用户的隐私,又能保证一定的服务质量。     

基于随机洋葱路由的LBS移动隐私保护方案

为了保障移动节点在使用基于位置的服务时的位置隐私,提出了一种基于随机洋葱路由的LBS移动隐私保护方案。该方案通过使用随机洋葱路由和混合加密方法相结合的方式来确保移动节点位置隐私和查询请求的安全性。移动节点在向LBS服务器发送查询请求之前,随机在网络中选取若干节点构造一条洋葱路径,查询请求则沿着这条路径上的节点依次转发,直到LBS服务器收到消息为止。然后,LBS将查询结果沿洋葱路径反向发送给发送节点。为了实现发送节点匿名,随机构建的洋葱路径上每一层的地址都使用对称加密和非对称加密相结合的方式进行加密,就这样层层加密生成最终的洋葱路径,路径中的每一跳节点都只能获取到其对应的下一跳节点的地址。LBS服务器和任意的中转节点都无法获知谁是发送节点,确保了发送节点的位置隐私。另一方面,为了保证查询请求和查询结果不被任意的第三方获取,发送节点首先使用一个对称密钥对查询请求进行加密,再使用LBS服务器的公有密钥加密该对称密钥,并将加密后的对称密钥密文附在查询请求密文后发送。LBS服务器同样将加密后的查询结果返回。实验结果表明,随着系统中节点数目的增多,该方案的平均响应时间也随之缓慢增加,不会出现平均响...     

QR-TCM:具有质量保证的位置服务隐私保护模型

针对传统的基于位置服务的隐私模型匿名时间较长的情况,建立了QR-TCM模型。该模型提出了隐私保护算法CRCA。通过分析影响匿名时间的因素,提出了解决用户服务延迟的方法以及位置服务质量评价模型。实验采用了标准数据集上的数据,通过响应时间、隐私性等多个维度去衡量QR-TCM模型。实验结果证明,该方法适用于连续查询位置隐私保护,可有效保护用户的位置隐私和提供及时的服务。     

面向车载自组网的高效位置隐私保护查询方案

随着车载自组网应用对安全性要求的提高,用户和服务提供商对各自私有信息保密性的要求也越来越高。针对现有查询方案无法同时保护车辆身份、位置及服务提供商数据隐私的问题,利用私有信息检索技术,提出一种高效的位置服务查询方案。采用匿名认证的方法进行车辆间的相互认证与车辆及路边基站的认证。在此基础上,使用安全硬件对数据库的数据进行混淆处理,通过代理重加密完成车辆对数据库服务数据的检索,从而实现车辆和数据库双方的隐私保护。分析结果表明,该方案可实现车辆身份匿名查询,能够保护车辆位置隐私和服务提供商的数据库信息,且只需两轮通信,具有较高的通信效率。     

TA-ONS——新型的物联网查询机制

针对传统物联网在隐私保护方面存在的缺陷,综合可信计算技术提出改进的物联网查询体系——可信匿名的物联网查询机制(TA-ONS),在传统物联网ONS查询中加入匿名认证过程,对本地ONS服务器(L-ONS)的身份合法性及平台可信性进行验证,为通过验证的L-ONS签发临时证书,在证书的有效期内L-ONS可持临时证书多次向TA-ONS申请查询服务,TA-ONS仅对授权且可信的L-ONS提供查询服务,防止非法的L-ONS查询物品信息,使用通用可组合安全模型对TA-ONS进行安全性证明。分析表明该模型具有安全性、匿名性、可信性和高效性等特点。