[發(fā)明專利]一種K匿名的虛假位置確定方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710323148.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107318089B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 吳荻;朱大立;劉銀龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W12/02
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 王瑩<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發(fā)明的實施例公開了一種K匿名的虛假位置確定方法及裝置，所述方法包括：獲取根據(jù)真實位置選定的多個虛假位置，得到第一集合；從所述第一集合中篩選出與所述真實位置之間的請求率差異小于預設閾值的虛假位置，得到第二集合；從所述第二集合中篩選出第一預設數(shù)量的虛假位置，得到第三集合。該方法綜合考慮了請求率和虛假位置的實際覆蓋的泛化面積，一方面了保證了虛假位置和真實位置之間的請求率差異較小，另一方面最大化了真實位置和虛假位置的覆蓋區(qū)域的泛化面積，提高了真實位置的隱私保護等級，能夠有效的對抗共謀攻擊和推理攻擊等攻擊。

技術領域

本發(fā)明涉及移動通信技術領域，尤其是涉及一種K匿名的虛假位置確定方法及裝置。

背景技術

基于位置的服務由于定位技術的發(fā)展得到了工業(yè)界以及學術界的廣泛關注，已廣泛應用于人們生活。服務提供商利用用戶的位置信息為用戶提供多種便捷的服務。在基于位置服務的幫助下，用戶可以快速搜索出所在地點附近的服務，并指引選擇最佳路徑等等。然而無線網(wǎng)絡的開放性使得它們易受非法用戶的攻擊或監(jiān)聽，基于位置服務在帶來各種便利的同時也帶來隱私泄露的隱患。隨著位置信息的精度變得越來越高，位置信息的使用變得越來越頻繁，與用戶位置相關的隱私有可能遭到嚴重泄露。

傳統(tǒng)的K匿名方法是將真實位置與K-1個虛擬位置同時發(fā)送給基于位置服務的服務器，使其很難從虛假位置中分辨出真實位置。K值越大，用戶的隱私就越安全。這種虛假位置選擇的方法主要基于空間泛化，空間泛化的基本思想是選取一塊足夠大的區(qū)域，使其覆蓋足夠多(K個以上)用戶。當該區(qū)域中的用戶需要報告位置信息時，用這塊覆蓋K個用戶的區(qū)域來替代真實用戶的位置區(qū)域，從而實現(xiàn)K匿名。

現(xiàn)有的虛擬位置的確定方法主要有三種，第一種是基于覆蓋真實用戶位置的虛擬網(wǎng)格，或者是基于真實用戶位置的虛擬圓。也就是通過在真實用戶位置附近選擇K-1個虛假位置組成方形或圓形區(qū)域，實現(xiàn)K匿名保護用戶隱私。這種方法雖然在配置和控制上靈活，為用戶提供可控的位置隱私保護，且較容易融入到現(xiàn)有系統(tǒng)和架構中，不需要第三方完成匿名工作，且不需要過多的計算和通信開銷。但是，當攻擊者獲取邊信息(邊信息指的是用戶歷史請求信息)后，包括局部邊信息或者全局邊信息，其可以根據(jù)這些位置的歷史請求信息快速去排除一些不可能的虛假位置(比如請求率存在較大差異的位置區(qū)域)，從而使得K匿名效果不能得到很好發(fā)揮。

第二種方法是使用信息熵作為衡量隱私保護等級。通過合理選擇帶有最大信息熵的虛假位置集合，實現(xiàn)K匿名保護用戶隱私。該方法可以有效對抗共謀攻擊和推理攻擊等攻擊，然而，該方法將虛假位置抽象為點的形式，但實際用戶上報的虛假位置可能為一定區(qū)域。虛假位置的選擇還受實際位置區(qū)域以及形狀的影響，當候選虛假位置區(qū)域被一些物體遮擋或者與其他虛假位置區(qū)域相交的時候，將會大大影響虛假位置總面積，最終導致隱私面積小于原本期望值。比如，當所選虛假位置區(qū)域被建筑或湖遮擋住一部分，或者與其他其他虛假位置區(qū)域相交的情況下，擁有所有虛假位置實際情況的攻擊者就能很快減小虛假位置形成的區(qū)域。

第三種方法是使用基于距離積的概念取代距離和的概念選擇虛假位置，從而實現(xiàn)遮蓋面積的最大化。仿真結果顯示了考慮距離積的方法可以有效解決當候選虛假位置距離相同的情況，同時結果證明了遮蓋面積增加提高了用戶隱私保護等級。該研究將虛假位置抽象為點的形式，但實際用戶上報的虛假位置可能為一定區(qū)域，當候選虛假位置區(qū)域被一些物體遮擋，將會大大影響虛假位置總面積，最終導致隱私面積小于原本期望值。

在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的虛假位置確定的方法在已知邊信息的情況下，很容易排除虛假位置，且無法對虛假位置的覆蓋面積進行精確的計算，以最大化虛假位置的覆蓋面積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是如何解決虛假位置確定的方法在已知邊信息的情況下，很容易排除虛假位置，且無法對虛假位置的覆蓋面積進行精確的計算，以最大化虛假位置的覆蓋面積的問題。

針對以上技術問題，本發(fā)明的實施例提供了一種K匿名的虛假位置確定方法，包括：