[發明專利]車載自組織網絡中基于差分隱私的位置隱私保護方法

有效

• 申請號: 201710567234.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107360551B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 陳志立;包先躍;仲紅;崔杰;許艷
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W4/44;H04W84/18;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 胡東升

本發明公開了一種車載自組織網絡中基于差分隱私的位置隱私保護方法，包括位置服務器、路邊單元RSU、以及多個車輛，該方法包括以下步驟：車輛進入RSU覆蓋范圍后初始化自己的位置信息并將自己的ID和位置坐標信息發送給RSU；RSU為服務請求車輛選取一個替身車輛，并且將替身車輛的ID和服務請求車輛的ID在數據庫中做一個映射；RSU對替身車輛的位置信息添加噪聲進行位置混淆，獲得加噪后的位置；以及RSU根據加噪后的替身位置來請求位置服務器獲取服務，請求成功后將結果返給服務請求車輛。本發明所提出的基于差分隱私技術的替身方法實現了請求者的位置不可追蹤性，位置加噪混淆方法使得替身的位置隱私不被泄露出去。

技術領域

本發明涉及網絡與信息安全技術領域，具體涉及車載自組織網絡中位置隱私保護方法。

背景技術

車載自組織網絡(VANET，vehice ad hoc network)是一種在交通領域有著廣泛應用的移動自組織網絡，它支持動態、隨機、多跳拓撲機構。車輛自組織網絡通信范圍內的車輛可以自組織地連接成一個移動的網絡，相互交換各自的車速、位置等信息來獲取路況信息和其他車輛的行車信息，還可以通過路邊單元(RSU，Road-Side Unit)向服務器提高一些請求來獲取一些增值服務，從而解決交通安全和交通便利的問題，提高行車服務質量。

因此車輛自組織網絡的通信分為2個部分：車與車(V2V，Vehicle to Vehicle)通信和車與基礎設施(V2I，vehicle to infrastructure)通信。

然而在車輛自組織網絡中，車輛的信息、駕駛人員的信息是捆綁在一起的，駕駛人員在享受基于位置的服務的過程中，有著強烈的隱私保護需求---不想把自己的身份隱私以及在線或者將來的位置給泄露出去。并且，很多的駕駛人員是不能接收在服務的同時遭受到個人隱私的泄漏。因此，在推廣車載自組織網絡應用服務時必須解決好車輛使用者的位置隱私保護位置。

近幾年來，車載自組織網絡中位置隱私保護出現了很多模型，這些模型中應用最多的為K-匿名保護模型。然而該模型不僅會導致數據庫存儲壓力增大而且會在車輛稀疏路段無法確保車輛的位置隱私安全，對于背景知識攻擊的防御性也很低。

K-匿名保護模型需要至少存在K-1條與需要保護的位置相似的額外位置，即確保攻擊者在獲取目標位置的概率不會高于隱私保護需求的閾值。但是如果發布的K個位置相似度過高，同樣會存在位置隱私泄露的風險。

并且敵手還可以通過預先知道的背景知識與所泄露的位置隱私相結合，便可以獲取駕駛人員的身份信息以及即將要去的位置等重要信息，這對于隱私保護要求比較高的用戶來說有很大的威脅。

發明內容

本發明的目的在于提供一種車載自組織網絡中基于差分隱私的位置隱私保護方法，以基于差分隱私技術來保護位置服務請求者當前位置以及后續運動軌跡。

為此，本發明提供了一種車載自組織網中車輛位置隱私保護方法，包括三個參與對象，即位置服務器、路邊單元RSU、以及位于RSU信號覆蓋范圍內的多個車輛，所述車輛位置隱私保護方法包括以下步驟：初始化階段：車輛進入RSU覆蓋范圍后初始化自己的位置信息并將自己的ID和位置坐標信息發送給RSU；替身選取階段：RSU為服務請求車輛選取一個替身車輛，并且將替身車輛的ID和服務請求車輛的ID在數據庫中做一個映射；位置擾動階段：RSU對替身車輛的位置信息添加噪聲進行位置混淆，獲得加噪后的位置；以及服務請求階段：RSU根據加噪后的替身位置來請求位置服務器獲取服務，請求成功后位置服務器將結果返給RSU，RSU根據之前存儲的ID映射將結果發送給服務請求車輛。

相對于現有技術中的方案，本發明具有以下優點：