[發明專利]一種連續位置服務請求下基于假位置的位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201510880475.9
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105430615B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李興華;王二蒙;楊超;劉海;楊衛東;魏福山;劉宏月;鄧淼雷
• 申請（專利權）人: 河南工業大學;西安電子科技大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W12/02;H04W64/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種連續位置服務請求下基于假位置的位置隱私保護方法，其特征在于，所述連續位置服務請求下基于假位置的位置隱私保護方法采用連續請求的可達性檢查算法和單次請求的位置隱私增強算法；

連續請求的可達性檢查算法對單次請求的假位置生成方法產生的候選假位置集合的每個假位置進行時間合理性判斷和方向相似性判斷，得到能同時滿足時間合理性和方向相似性需求的候選假位置集；然后每次從該候選假位置集中任意選擇包含真實位置的k個位置進行出入度與軌跡數量判斷；最終得到滿足連續請求可達性的連續假位置候選組，可滿足用戶軌跡隱私需求；

單次請求的位置隱私增強算法針對每一個連續假位置候選組，通過個人查詢度判斷和分散度判斷進行位置隱私水平的比較，選取位置隱私水平最高的候選組作為最終生成的假位置集合；

所述候選假位置集合由針對單次請求的假位置生成方法產生，設定用戶的位置隱私需求為k，對于連續LBS請求中的第i次請求Q_i，初始化候選項大小為4k，即候選假位置集合

所述連續請求的可達性檢查算法對連續LBS請求下的初始化候選假位置集合進行篩選，得到適用于連續LBS請求的連續假位置候選組；如果經過連續可達性檢查后未產生滿足用戶位置隱私需求的候選組，則返回到初始化候選假位置集合的生成步驟，擴大其候選假位置集合，重新進行連續可達性檢查，直到存在滿足需求的連續假位置候選組；

所述時間合理性判斷：

用戶連續兩次請求分別為Q_i和Q_i+1，且：

Q_i請求最終生成的假位置集合為：其中，表示用戶在Q_i次請求時最終生成的假位置；

Q_i+1請求的初始化候選假位置集合為：

通過調用地圖接口得到集合S_i和集合C_i+1中任意兩個位置間的到達時間，當滿足時間合理性判斷閾值σ_T時，則該位置序列形成的假軌跡滿足時間合理性要求，Q_i+1次請求下假軌跡的時間合理性關系可用有向圖G_T＝＜V_T,E_T＞來表示， 其中：

V_T＝S_i∪C′_i+1，其中表示集合C_i+1中4k個假位置經過時間合理性判斷后剩余的假位置集合，它滿足：

其中，表示從真實位置到達所需的時間；σ_T是時間合理性判斷閾值；表示集合S_i和集合C_i+1中任意兩個位置間的到達時間與真實位置和間的到達時間的時間差的絕對值；

E_T＝{＜cⁱ,cⁱ⁺¹＞|cⁱ∈S_i∧cⁱ⁺¹∈C′_i+1}，表示滿足用戶指定的時間合理性判斷閾值σ_T的假軌跡集合；

所述方向相似性判斷：

將假軌跡與真實軌跡的方向夾角作為評價標準，只有當方向夾角滿足一定閾值σ_D時，則認為這兩條軌跡是方向相似的；

假軌跡的方向相似性關系可用有向圖G_D＝＜V_D,E_D＞表示，其中：

V_D＝S_i∪C″_i+1，其中表示滿足時間合理性判斷的假位置集合C′_i+1中的假位置經過方向相似性判斷后剩余的假位置集合，其滿足：

其中，表示假軌跡＜cⁱ,cⁱ⁺¹＞和真實軌跡間的方向夾角；σ_D是方向相似性判斷閾值；

E_D＝{＜cⁱ,cⁱ⁺¹＞|cⁱ∈S_i∧cⁱ⁺¹∈C″_i+1}，表示滿足用戶指定的方向相似性判斷閾值σ_D的假軌跡集合；

所述出入度與軌跡數量判斷：

假軌跡的出入度與軌跡數量關系可用有向圖G_N＝＜V_N,E_N＞表示，其中：

V_N＝S_i∪C″′_i+1，C″′_i+1表示同時滿足時間合理性和方向相似性判斷的假位置集合C″_i+1中的假位置經過出入度與軌跡數量判斷后的連續假位置集合候選組，它滿足：

其中，表示m個假位置候選組，每個候選組含有k-1個假位置；和分別表示集合的入度平均值和入度方差，Ave_out(S_i)和Var_out(S_i)分別表示上次請求的最終假位置集合S_i的出度平均值和出度方差；(σ_{IN_E},σ_{IN_N})表示入度的平均值和方差判斷閾值，(σ_{OUT_E},σ_{OUT_N})表示出度的平均值和方差判斷閾值，通過集合的出入度平均值判斷閾值和方差判斷閾值來衡量集合中每個假位置與真實位置的出入度相似性；

表示滿足用戶指定的出入度平均值判斷閾值和出入度方差判斷閾值的假軌跡集合。