[發(fā)明專利]基于拉格朗日優(yōu)化的軌跡間相關(guān)性隱私保護方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810188835.2 | 申請日： | 2018-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN108491730B | 公開（公告）日： | 2021-11-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 歐露;秦拯;胡娟 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南大學(xué) |
| 主分類號： | G06F21/62 | 分類號： | G06F21/62 |
| 代理公司： | 深圳市興科達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260 | 代理人： | 王翀;賈慶 |
| 地址： | 410082 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 拉格朗日 優(yōu)化 軌跡 相關(guān)性 隱私 保護 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于拉格朗日優(yōu)化的軌跡間相關(guān)性隱私保護方法。本發(fā)明提出了一種軌跡間相關(guān)性的隱私保護方法，在給定數(shù)據(jù)有用性的情況下，提供了更大力度的隱私保護，并且在同等隱私保護力度下，使得數(shù)據(jù)有用性更高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于計算機領(lǐng)域，尤其涉及一種基于拉格朗日優(yōu)化的軌跡間相關(guān)性隱私保護方法。
背景技術(shù)
兩用戶的軌跡間相關(guān)性可直接應(yīng)用于許多現(xiàn)應(yīng)用程序，例如，產(chǎn)品推薦和社交媒體。雖然軌跡間相關(guān)性可帶來許多好處，但是由于軌跡間相關(guān)性可暗示某些社交關(guān)系，因此發(fā)布相關(guān)的軌跡可造成敏感社交關(guān)系的泄露。目前，針對軌跡間相關(guān)性的隱私保護方法，未見其相關(guān)報道。我們首次提出軌跡間相關(guān)性隱私保護方法，在給定數(shù)據(jù)有用性的情況下，可提供更大力度的隱私保護。并且，與現(xiàn)有的方法相比，我們提出的方法數(shù)據(jù)有用性更高，隱私保護力度更強。
名詞解釋：
n體拉普拉斯框架：對一天內(nèi)具有n個時間點的軌跡一次性添加n個噪聲，并且每個噪聲都服從拉普拉斯分布。
隱私預(yù)算：一種隱私保護力度的表現(xiàn)形式，設(shè)定的值越小，隱私保護力度越大。
位置有用性：一種通過絕對距離偏差來衡量數(shù)據(jù)有用性的方法。
位置相關(guān)性有用性：一種運用兩用戶間經(jīng)度和緯度的相關(guān)系數(shù)來衡量數(shù)據(jù)有用性的方法。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于拉格朗日優(yōu)化的軌跡間相關(guān)性隱私保護方法。本發(fā)明提出了一種軌跡間相關(guān)性的隱私保護方法，在給定數(shù)據(jù)有用性情況下，可提供更大力度的隱私保護，在同等隱私保護力度下，數(shù)據(jù)有用性更高。
為達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種基于拉格朗日優(yōu)化的軌跡間相關(guān)性隱私保護方法，包括如下步驟：
步驟一：將用戶的原始軌跡以天為單位，劃分為多條子軌跡，稱為“每天的軌跡”，“每天的軌跡”具有n個采樣時間點；
步驟二：針對每天的軌跡，運用n體拉普拉斯框架，通過生成服從拉普拉斯分布的噪聲集合，并將集合中噪聲依據(jù)時間順序分別添加到原始軌跡上，從而實現(xiàn)軌跡間相關(guān)性隱私保護；并且n體拉普拉斯框架滿足以下不等式：
其中，
表示，在θρ分布的條件下，屬于集合的概率；表示運用S機制查詢所得到的結(jié)果，表示加噪聲之后的一個軌跡距離；
表示，在θρ分布的條件下，屬于集合的概率；表示運用S機制查詢所得到的結(jié)果，表示加噪聲之后的另一個軌跡距離；和有且僅有一個時間點上的位置距離不同；θρ是所有可能的位置相關(guān)性的分布；位置相關(guān)性表示第i個時間點上經(jīng)度x的相關(guān)系數(shù)，表示第i個時間點上緯度y的相關(guān)系數(shù)；為第m個時間點上經(jīng)度x的隱私保護預(yù)算，第m個時間點上緯度y的隱私保護預(yù)算，為第i個時間點上經(jīng)度的隱私保護預(yù)算，第i個時間點上緯度的隱私保護預(yù)算；
步驟三：當(dāng)應(yīng)用場景不需要利用用戶位置間相關(guān)關(guān)系的時候，根據(jù)位置有用性，來凈化處理兩個用戶的軌跡，以實現(xiàn)軌跡間相關(guān)性；位置有用性是通過絕對距離偏差來衡量數(shù)據(jù)有用性的方法，通過計算經(jīng)度和緯度上噪聲的期望之和的平均值，表達式為：
其中，和分別為第i個時間點上用戶的經(jīng)度x和緯度y所添加的噪聲，ud表示位置有用性，d表示位置有用性的下標；E()表示或絕對值的期望的運算符；
面向位置有用性時，兩個用戶的隱私保護處理步驟如下：
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