[發(fā)明專利]事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611198601.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106778346B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金艷;鄧超記;李先賢
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F16/9537
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發(fā)明公開一種事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護方法，其采用了滑動窗口對數(shù)據(jù)進行匿名，滑動窗口能夠很好地處理最近數(shù)據(jù)信息，從而保證任何滑動窗口都滿足隱私要求并盡可能大地保持數(shù)據(jù)的有效性，以便數(shù)據(jù)挖掘者進行分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護方法。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展，為滿足商業(yè)決策、科學(xué)研究等需求，大量含有個人隱私信息的數(shù)據(jù)被政府部門、商業(yè)機構(gòu)等存儲發(fā)布。數(shù)據(jù)發(fā)布作為信息共享的一種手段，在為數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享提供便利的同時，也對數(shù)據(jù)的隱私帶來嚴重的威脅。如果數(shù)據(jù)發(fā)布者不采取適當?shù)谋Ｗo措施，將會造成敏感數(shù)據(jù)的泄露，從而給數(shù)據(jù)所有者或企業(yè)帶來危害。數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私保護問題主要考慮以下兩個方面：①保證發(fā)布的匿名數(shù)據(jù)不泄露個體的隱私信息；②保證發(fā)布的匿名數(shù)據(jù)具有較高的可用性。其研究工作主要集中于如何設(shè)計隱私保護模型和數(shù)據(jù)處理方法更好地平衡隱私保護和數(shù)據(jù)可用性之間的矛盾。

事務(wù)型數(shù)據(jù)是一種常見的數(shù)據(jù)形式，它的每條記錄是一個項目集合，如用戶的購物數(shù)據(jù)等。對于事務(wù)型數(shù)據(jù)，如果只做簡單的匿名處理就進行發(fā)布，并不能保證用戶的隱私不被泄露。假設(shè)攻擊者知道某個人的部分項目，如果只有少數(shù)幾條事務(wù)記錄包含這些項目，那么攻擊者就可能將個人與某條記錄對應(yīng)起來，從而獲得記錄中個人的隱私信息，如購買的敏感商品。事務(wù)型數(shù)據(jù)是高維稀疏的，相對于關(guān)系型數(shù)據(jù)而言，對其發(fā)布的隱私保護技術(shù)提出了更大的挑戰(zhàn)。由于數(shù)據(jù)挖掘的廣泛應(yīng)用，事務(wù)型數(shù)據(jù)發(fā)布的隱私保護問題引起了研究者的廣泛關(guān)注。

根據(jù)是否區(qū)分敏感項目和非敏感項目，事務(wù)型數(shù)據(jù)發(fā)布的隱私保護方法分為兩類：

一類是沿用了傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)隱私保護的思維，將所有項目分為敏感和非敏感項目，并假定攻擊者的背景知識局限于非敏感項目。該類方法有：(h,k,p)-coherence隱私規(guī)則，該規(guī)則確保對于任意小于p個非隱私項目的組合，在處理后的數(shù)據(jù)中至少有k條記錄包含這個組合，而且含有隱私項目的記錄所占到的比例至多h；ρ-uncertainty隱私規(guī)則，假定攻擊者的背景知識不僅包含非敏感項目，同時可以包含敏感項目，限制隱私關(guān)聯(lián)規(guī)則置信度不超過ρ。

另一類沒有區(qū)分敏感項目和非敏感項目，一個項目同時是敏感的也是非敏感的。該類方法有：k^m-匿名模型，保證匿名后的數(shù)據(jù)集中，任何大小不超過m的項集的事務(wù)數(shù)至少為k，限制了攻擊者的背景知識不超過m，實際應(yīng)用中攻擊者的背景知識很難確定；k-匿名模型，不限定攻擊者的背景知識，保證任意記錄在數(shù)據(jù)集中有k-1條記錄與其相同。

然而，上述隱私模型及其相應(yīng)的匿名方法都是針對靜態(tài)事務(wù)型數(shù)據(jù)的。隨著物聯(lián)網(wǎng)的推廣以及大數(shù)據(jù)時代的到來，網(wǎng)絡(luò)點擊數(shù)據(jù)、電話呼叫記錄、網(wǎng)絡(luò)交易數(shù)據(jù)、大型超市的購物數(shù)據(jù)等通常表現(xiàn)為動態(tài)變化的數(shù)據(jù)流。為了實時分析用戶的行為，需要在數(shù)據(jù)流上連續(xù)地執(zhí)行挖掘算法，如果不經(jīng)過處理，用戶的隱私信息將被泄露。數(shù)據(jù)流具有海量性、實時性和動態(tài)變化性，傳統(tǒng)的隱私保護技術(shù)不能直接應(yīng)用于數(shù)據(jù)流環(huán)境中。這就需要針對事務(wù)型數(shù)據(jù)流設(shè)計新的隱私保護技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護問題，提供一種事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護方法。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

事務(wù)型數(shù)據(jù)流發(fā)布的隱私保護方法，具體包括如下步驟：

步驟1、將初始滑動窗口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成覆蓋集，并用靜態(tài)匿名方法對其進行匿名使其滿足ρ-uncertainty(ρ-不確定性)并發(fā)布；

步驟2、對滑動窗口進行動態(tài)匿名，根據(jù)刪除和增加的事務(wù)建立受影響的敏感關(guān)聯(lián)規(guī)則樹ASRT，并用payoff樹對項目進行抑制；

步驟2.1、對敏感關(guān)聯(lián)規(guī)則樹ASRT進行初始化，建立根結(jié)點和第一層結(jié)點，所有敏感項目作為第一層結(jié)點；同時，初始化前綴長度標識m，令m＝1；