[發(fā)明專利]一種簽到服務(wù)中的位置隱私保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710163762.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106961386B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫罡;謝喻霞;廖丹;孫健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/58
• 分類號(hào): H04L12/58;H04L29/06
• 代理公司: 51220 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 溫利平

1.一種簽到服務(wù)中的位置隱私保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、用戶維護(hù)一張本地?cái)?shù)據(jù)表，用于存儲(chǔ)用戶簽到過(guò)的地點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的頭表行號(hào)；

(2)、生成假位置候選集

設(shè)用戶上一次簽到發(fā)送給社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器LBSN的位置數(shù)目為k_pre，且l_real是用戶當(dāng)前時(shí)刻的真實(shí)位置，則滿足以下兩個(gè)條件的位置作為假位置候選集；

abs(q(l_{pre_i},l_real)-q(l_{pre_i},l_dum))≤σ

d_{lpre_i,ldum}/(t_cur-t_pre)≤v_{lpre_i,ldum}

其中，q(l_{pre_i},l_real)表示第i個(gè)聯(lián)合概率，1≤i≤k_pre；l_dum表示除了真實(shí)位置的其他所有位置，q(l_{pre_i},l_dum)表示用戶連續(xù)兩次簽到的地點(diǎn)分別為l_{pre_i}和l_dum的聯(lián)合概率；abs()表示輸出為輸入值的絕對(duì)值的函數(shù)；σ為預(yù)設(shè)常數(shù)；t_cur表示當(dāng)前時(shí)刻；t_pre表示上一次用戶簽到時(shí)刻；d_{lpre_i,ldum}表示位置l_{pre_i}和l_dum間的距離；v_{lpre_i,ldum}表示位置l_{pre_i}和l_dum間的最大速度；

(3)、判斷假位置候選集中的假位置個(gè)數(shù)是否大于等于2k_cur個(gè)，k_cur表示用戶在當(dāng)前時(shí)刻簽到時(shí)指定發(fā)送給LBSN的位置數(shù)目；如果假位置個(gè)數(shù)大于等于2k_cur個(gè)，則進(jìn)入步驟(4)，否則增大σ，再返回步驟(2)；

(4)、用戶從假位置候選集中隨機(jī)選取n組位置集合，且每組位置集合中包含k_cur-1個(gè)假位置和一個(gè)用戶真實(shí)位置；

(5)、計(jì)算每組位置集合對(duì)應(yīng)的歸一化聯(lián)合概率和歸一化聯(lián)合熵H_t；

其中，t∈[1,n]，表示第t組位置集合；x_i,y_j表示用戶連續(xù)兩次的簽到地點(diǎn)分別是x_i,y_j，表示在第t組位置集合中，用戶連續(xù)兩次簽到的地點(diǎn)分別是x_i,y_j的聯(lián)合概率；

(6)、選出最大歸一化聯(lián)合熵所對(duì)應(yīng)的那組位置集合，并將該組位置集合發(fā)送給基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器LBSN；

(7)、LBSN收到該組對(duì)應(yīng)的位置集合后，讀取哈希表中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)密文發(fā)送給用戶，用戶收到密文后對(duì)其解密，得到頭結(jié)點(diǎn)編號(hào)和對(duì)應(yīng)的密鑰；

(8)、用戶隨機(jī)生成一個(gè)假的簽到地點(diǎn)集合；

(9)、用戶隨機(jī)選擇真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)進(jìn)行處理，判斷真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)是否是新地點(diǎn)，如果是新地點(diǎn)，則進(jìn)入步驟(10)，如果不是新地點(diǎn)，則進(jìn)入步驟(11)；

(10)、LBSN為用戶的頭表增加一行，假定行號(hào)為j，用戶則對(duì)簽到記錄進(jìn)行加密，生成新的簽到結(jié)點(diǎn)，并將該簽到結(jié)點(diǎn)發(fā)送給LBSN，LBSN收到該簽到結(jié)點(diǎn)后，將該簽到結(jié)點(diǎn)添加到用戶的簽到鏈表中，并將該簽到結(jié)點(diǎn)的編號(hào)發(fā)送給用戶，再進(jìn)入步驟(12)；

(11)、用戶從本地?cái)?shù)據(jù)表中找到頭表中對(duì)應(yīng)的行號(hào)，并從LBSN中檢索到對(duì)應(yīng)的會(huì)話ID和密文，再對(duì)密文進(jìn)行解密后得到該簽到地點(diǎn)的頭結(jié)點(diǎn)編號(hào)和對(duì)應(yīng)的密鑰，同時(shí)用戶還對(duì)簽到記錄進(jìn)行加密，生成新的簽到結(jié)點(diǎn)，并將該簽到結(jié)點(diǎn)發(fā)送給LBSN，LBSN收到該簽到結(jié)點(diǎn)后，將該簽到結(jié)點(diǎn)添加到用戶的簽到鏈表中，并將該簽到結(jié)點(diǎn)的編號(hào)發(fā)送給用戶，再進(jìn)入步驟(12)；

(12)、判斷所有的真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)均處理完，如果處理完成，則進(jìn)入步驟(13)，否則返回步驟(9)；

(13)、用戶重新生成頭表中新頭結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，并發(fā)送給LBSN，LBSN根據(jù)收到的對(duì)應(yīng)內(nèi)容更新頭表中對(duì)應(yīng)內(nèi)容；

(14)、用戶重新生成哈希表中真實(shí)簽到地點(diǎn)和假簽到地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，并發(fā)送給LBSN，LBSN根據(jù)收到的對(duì)應(yīng)內(nèi)容更新哈希表中對(duì)應(yīng)內(nèi)容；

(15)、LBSN將簽到獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)送給用戶

如果真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)都不是新地點(diǎn)，則LBSN直接將簽到獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)送給用戶；

如果真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)是新地點(diǎn)，則用戶先計(jì)算真實(shí)簽到地點(diǎn)或假簽到地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的簽到鍵，并發(fā)送給LBSN，LBSN收到簽到鍵后，將簽到鍵轉(zhuǎn)換為好友對(duì)應(yīng)檢索鍵，并將檢索鍵對(duì)應(yīng)的鍵值，即好友ID和該簽到地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頭表行號(hào)，插入到好友的AVL樹(shù)中，同時(shí)用戶更新本地?cái)?shù)據(jù)表，待更新完成后LBSN將簽到獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)送給用戶。