[發明專利]一種VANET中動態可調的k-匿名位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201710364876.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN106992991B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 羅娟;鐘濤;張振燕;胡瑾瑜
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

本發明公開了一種VANET中動態可調的k?匿名位置隱私保護方法，通過對用戶歷史行為數據的挖掘發現用戶的位置隱私偏好，建立了位置隱私偏好模型，來預測目標用戶在不同上下文的位置隱私偏好，從而通過動態調整動位置隱私保護度k值，來滿足用戶對服務質量的不同需求；通過分析VANET的具體特點，即用戶車輛通過廣播消息就可獲取鄰居車輛位置信息，把傳統的LBS體系結構中的可信中心服務器移除，來降低通信成本，提高查詢效率，避免單點攻擊。同時根據用戶車輛通過廣播消息獲取的鄰居車輛位置分布是否分散得到滿足k?匿名的隱匿車輛集合，提高匿名區域CR的面積，從而提高位置隱私保護等級。

技術領域

本發明屬于信息安全領域，特別涉及一種VANET中動態可調的k-匿名位置隱私保護方法。

背景技術

本發明是面向城市區域的車載自組織網絡(Vehicular Ad hoc Network，VANET)，是由車輛、路邊單元(Road Side Unit，RSU)及服務提供者(如加油站，餐館等)構成的自組織網絡。RSU作為服務注冊中心，向RSU注冊服務的為服務提供者，向RSU發送服務請求的車輛作為服務請求者。路邊單元RSU作為通信網關通過DSRC(Dedicated Short RangeCommunication)技術與車輛進行通信，通過Internet網絡與服務提供者進行通信。車輛節點裝有中央處理器、存儲器、無線通信模塊、GPS定位器、傳感器等裝置。車輛節點能夠實時感知并獲取車輛位置、速度等行駛數據，并向鄰居節點廣播，具有報文轉發功能，以多跳路由方式把數據轉發給更遠的車輛。

如今車聯網的覆蓋范圍越來越廣，車輛可訪問RSU獲取基于位置的服務，例如查找最近的超市、加油站以及飯店等信息，極大地便捷了駕駛者。然而，用戶為了獲得準確的查詢結果，通常需要向RSU提供真實的位置信息。如果存在不可信的RSU，則會導致用戶的位置隱私遭到泄露。為了解決面向位置服務應用的隱私泄露問題，k-匿名是位置隱私保護的典型方法。大多數基于k-匿名模型的研究采用中心服務器(Trusted Third Party，TTP)的結構。用戶首先將查詢內容和隱私保護強度k發送給TTP；TTP將用戶的實際位置隱匿成一個k-匿名區域CR(Cloaked Region)，包括至少k-1個其他用戶，以保證查詢者被辨識的概率低于1/k。然后將CR和查詢內容發送給LBS服務器進行服務查詢；TTP根據用戶的位置從服務查詢結果集中計算出滿足用戶需求的近鄰服務返回給用戶。然而，使用中心服務器結構擁有所有用戶的位置信息和查詢信息，容易成為系統性能瓶頸和集中攻擊對象。

目前，采用無中心服務器結構的隱私保護方法，是用戶與鄰居車輛通過交互位置信息來計算滿足k-匿名的區域。雖然避免出現性能瓶頸和集中攻擊，但沒有考慮其收集的k-1個鄰居車輛位置分布因過于集中一定程度上降低用戶的位置隱私保護等級。且用戶在不同上下文場景下(如位置，時間)請求基于位置服務時，該類方法的隱私保護強度k是固定不變的。而當用戶的上下文環境發生變化時，用戶可能有不同的位置隱私偏好。位置隱私偏好表示保護位置隱私近鄰查詢中，不同上下文場景下，不同用戶對自身的位置安全性(隱私保護強度k)、服務質量(查詢效率及查詢準確性)有不同的要求。較高的位置安全性往往以的折損服務質量為代價，因此需要用戶設置隱私保護強度k來動態調控用戶是優先關注服務質量還是位置安全性。而一般用戶是很難自己設定合適的隱私保護強度k，且用戶車輛在行駛途中，頻繁手動設置隱私需求k會降低用戶駕駛的體驗。

發明內容

本發明提供了一種VANET中動態可調的k-匿名位置隱私保護方法，其目的在于，為了解決VANET中k-匿名位置隱私保護方法中，位置隱私保護度不高，且依賴可信的第三方服務器，又沒有考慮到用戶位置隱私偏好受上下文場景變化問題。

一種VANET中動態可調的k-匿名位置隱私保護方法，包括以下步驟：

步驟1：服務請求；