[發明專利]一種基于經緯網格的路網環境下用戶位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201710543130.3
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107172095B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 熊安萍;文建軍;蔣溢;祝清意
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

本發明涉及一種基于經緯網格的路網環境下用戶位置隱私保護方法，屬于用戶隱私安全領域。該方法采用中心服務器架構，通過經緯網格方法讓移動終端對真實位置做網格處理以及對提及到的興趣點做K?匿名處理，再將初步處理后的請求數據交給匿名服務器，中心服務引入路網信息，采用ARGA算法生成匿名區，采用基于經典SpaceTwist算法形成的多興趣點增量查詢算法向LBS發起請求，獲取詳細興趣信息返回給移動終端。本發明結合經緯網格克服了匿名服務器非可信問題，引入路網信息，增強了特殊路網環境下用戶隱私安全。

技術領域

本發明屬于基于位置服務用戶位置隱私保護領域，涉及一種基于經緯網格的路網環境下用戶位置隱私保護方法。

背景技術

隨著4G技術迅速發展，移動終端已經完全滲入到人們生活的方方面。定位技術的成熟，讓基于位置的服務快速崛起。目前基于位置服務可謂是移動用戶的必需品。例如移動用戶用自己的手機查看離自己最近的餐館、離自己最近的旅館等。然而，雖然位置服務給移動用戶提供了較大的便利，但是其可能威脅到用戶的隱私。攻擊者很可能竄通位置服務器提供商竊取查詢用戶的隱私信息和查詢日志。攻擊者聯合位置服務提供商得到查詢用戶的位置信息和查詢信息等隱私，就可推斷去用戶的隱私信息。例如移動用戶想位置服務器提供查詢離自己當前位置最近眼科醫院時，攻擊聯合位置服務提供商就可以獲取到該查詢用戶的具體位置和推斷出該查詢者可能患有眼科疾病。

最近幾年，關于基于位置服務的用戶位置信息保護的研究已經取得了一定的成果。大多數算法都是基于K-匿名算法和SpaceTwist算法。GruteserM等提出K-匿名算法采用第三方匿名服務器體系架構。其主要思想是：向LBS發起請求時，向其請求信息中添加K-1個其它冗余信息，以至于讓LBS無法判別出用戶的真實請求，從而達到隱私保護效果。第三方匿名服務架構中，原有的保護算法是基于第三方匿名服務器是完全可信的情況下，把移動用戶的真實數據交個匿名服務器進行匿名處理，但在實際情況中，匿名服務器其實是不完全可信的。賈金營等提出空間網格和經緯網格方法，它們假設匿名服務器是不完全可信的，移動用戶需要先簡單的匿名處理一下自己的真實位置，然后在發給匿名服務器進行二次匿名，最后讓匿名服務器向LBS發起請求。但是該兩種算法并沒有在匿名服務器端對用戶興趣點進行保護，從而可能間接泄露用戶的位置信息。在興趣點匿名過程中，K-匿名算法采用隨機添加K-1個冗余信息，然而該方法不適用于移動用戶的連續查詢。

SpaceTwist算法與K-匿名相比，SpceTwist算法只適用于位置隱私保護。SpaceTwist方案通過選取特殊虛假位置代替用戶的真實位置向位置服務商發起查詢請求，其通常不需要加入可信第三方服務器。其主要思想是：用戶在真實位置附近隨機獲取一個錨點，用該錨點向位置服務提供商發起增量查詢，直到返回的數據覆蓋到用戶需求范圍即可。該放在用戶較少的情況下可能出現位置保護失敗的情況，針對該問題胡德敏等提出SpaceTwist和K-匿名算法相結合的方法，在用戶查詢前，先向LBS請求所在區域的用戶數量，從而來形成k-匿名，然后在向LBS發起請求。該方法在LBS返回給用戶的信息為虛假信息時，會出現位置保護失敗的現象。

薛姣等設計基于路網的保護方法，采用匿名樹和最小環來處理基于路網用戶隱私保護問題。但該方法需要計算最小環和匿名樹，有加大的計算開銷，不適用于實際情況。周長利等采用客服端-服務器架構，提供了移動環境下位置意思保護方法。該算法通過計算自己即將到達的路端，然后用路端發起位置服務請求，該方法雖然保護用戶的當前位置，但泄露了用戶即將到達的位置，在位置保護中存在一定的隱患。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于經緯網格的路網環境下用戶位置隱私保護方法，通過移動端興趣點緩沖池來解決用戶連續查詢時暴露興趣點的問題，結合經緯網格與路網信息設計出一種增量查詢算法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于經緯網格的路網環境下用戶位置隱私保護方法，該方法包括以下步驟，