[發(fā)明專利]面向類型化資源的IoT環(huán)境下信息隱私保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810197557.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN108491731A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段玉聰;宋正陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/62
• 分類號(hào): G06F21/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發(fā)明是一種面向類型化資源的IoT環(huán)境下信息隱私保護(hù)方法，其特征在于所提供的信息隱私保護(hù)方法中，區(qū)分用戶信息隱私資源為鏈接形式的信息，聚集形式的信息，鏈接形式的信息特征是有完整路徑，包括以無分支路徑為特征的信息和以有分支路徑為特征的信息，聚集形式的信息特征是沒有完整的路徑，以聚集形式存在，節(jié)點(diǎn)的出入度較多，其特征在于對(duì)于鏈接形式的和聚集形式的用戶信息隱私保護(hù)，融合的解決方法有以下步驟：

步驟1）根據(jù)已有的類型化隱私資源，構(gòu)建數(shù)據(jù)圖譜、信息圖譜和知識(shí)圖譜處理框架，并將信息圖譜中的鏈接形式信息和聚集形式的信息分別用一維數(shù)組存儲(chǔ)；

步驟2）獲取用戶的待保護(hù)信息，包括鏈接形式的信息的路徑和聚集形式的信息分別存儲(chǔ)在一維數(shù)組UsPath[P]和UsGraph[G]，例如P中一條路徑表達(dá)用戶的刷卡軌跡，另一條表達(dá)用戶開車的運(yùn)行軌跡等等；

步驟3）遍歷信息圖譜，在信息圖譜中搜索用戶信息的路徑UsPath[P]和聚集形式信息，將搜索到的信息分別存儲(chǔ)在數(shù)組InfPath[IP]和InfGraph[IG]中；

步驟4）統(tǒng)計(jì)InfPath[IP]中每條路徑的所有節(jié)點(diǎn)的度和InfGraph[IG]中每個(gè)聚集的所有節(jié)點(diǎn)的度，分別用數(shù)組Deg[IP]和Deg[IG]存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)、出度和入度；

步驟5）判斷Deg[IP]中每條路徑所有節(jié)點(diǎn)的入度或出度是否小于2，或Deg[IG]中任一個(gè)聚集的所有節(jié)點(diǎn)度是否相等，若是，統(tǒng)計(jì)這樣的路徑,將其存儲(chǔ)在數(shù)組PaPath[PP]中，PP表示無分支的路徑，并將對(duì)應(yīng)的度數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)組PaDeg[PD]中，統(tǒng)計(jì)這樣的聚集，并將其存儲(chǔ)在數(shù)組EqGraph[EG]中，對(duì)應(yīng)的度存儲(chǔ)在EqDeg[ED]，然后跳轉(zhuǎn)至步驟7執(zhí)行，若否，統(tǒng)計(jì)這樣的路徑，將其存儲(chǔ)在數(shù)組BrPath[BP]中，BP表示有分支的路徑，并將對(duì)應(yīng)的度數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)組BrDeg[BD]中，統(tǒng)計(jì)這樣的聚集，將其存儲(chǔ)在數(shù)組NeGraph[NG]中，對(duì)應(yīng)的度存儲(chǔ)在數(shù)組NeDeg[ND]，然后順序執(zhí)行步驟6；

步驟6）排序BrDeg[BD]中的值，本發(fā)明根據(jù)具體情況選擇排序度、出度或者入度，依次隱藏第k條路徑中度排序靠前的m_k個(gè)節(jié)點(diǎn)，排序NeDeg[ND]中值，依次隱藏第k2個(gè)聚集排序在前的m_k2個(gè)節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明給出隱藏的含義是：將這m_k個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)或知識(shí)，遍歷數(shù)據(jù)圖譜或知識(shí)圖譜，若在數(shù)據(jù)圖譜中無匹配的數(shù)據(jù)形式或在知識(shí)圖譜中無匹配的知識(shí)形式，則將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)或知識(shí)添加到數(shù)據(jù)圖譜或知識(shí)圖譜；

步驟7）對(duì)于無分支路徑形式的信息，使用折半隱藏方法隱藏PaPath[PP]中每條路徑n_s個(gè)節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明提供兩種隱藏方式，一是折半隱藏方法：查找PaPath[PP]中第s條路徑的中間節(jié)點(diǎn)，然后分別查找左右兩部分的中間節(jié)，依次下去，直到找到的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為n_s為止，二是：在第k條路徑的中間集中找出n_s個(gè)節(jié)點(diǎn)，將這n_s個(gè)節(jié)點(diǎn)上的信息隱藏，對(duì)于度相等的聚集形式信息，使用順序隱藏方法隱藏EqGraph[EG]中每個(gè)聚集n_s2個(gè)節(jié)點(diǎn)信息，順序隱藏方法是依次順序的查找并隱藏EqGraph[EG]中的n_k2個(gè)節(jié)點(diǎn)；

步驟8）計(jì)算轉(zhuǎn)換代價(jià)，

A. 鏈接形式的信息

對(duì)于PaPath[PP]中的路徑，即無分支路徑，轉(zhuǎn)換PaPath[PP]中每條路徑n_s個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息到數(shù)據(jù)或知識(shí)，其轉(zhuǎn)換代價(jià)計(jì)算如下

_（1）

IScalei_s表示節(jié)點(diǎn)i_s的信息資源規(guī)模，PUnitCost1表示PP路徑中節(jié)點(diǎn)的單位信息轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)的原子代價(jià)，如表1所示；

對(duì)于BrPath[BP]中的路徑，即有分支的路徑，轉(zhuǎn)換BrPath[BP]中每條路徑上mk個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息到數(shù)據(jù)或知識(shí)，其轉(zhuǎn)換代價(jià)計(jì)算如下

_（2）

表1. 節(jié)點(diǎn)的單位信息轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)的原子代價(jià)

IScalei_k表示節(jié)點(diǎn)i_k的信息資源規(guī)模，PUnitCost2表示BP路徑中節(jié)點(diǎn)的單位信息轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)的原子代價(jià)，如表1所示；

B. 聚集形式的信息

對(duì)于度相等的聚集

_（3）

IScalei_s2表示節(jié)點(diǎn)i_s2的信息資源規(guī)模，GUnitCost2表示聚集中節(jié)點(diǎn)的單位信息轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)的原子代價(jià)，如表1所示；

對(duì)于度不全等的聚集

_（4）

步驟9）計(jì)算用戶投入

用于信息隱私保護(hù)的總投入是

（5）

對(duì)應(yīng)的用戶投入是

（6）

表示單位代價(jià)的投入；

步驟10）隱私度計(jì)算（PL），本發(fā)明用隱私度來評(píng)估信息暴露的程度，

A．鏈接形式信息

對(duì)于PaPath[PP]中的路徑，即無分支路徑，隱私度計(jì)算如下

（7）

N_s表示第s條無分支路徑的節(jié)點(diǎn)總數(shù)，n_s表示已隱藏的節(jié)點(diǎn)數(shù)，

對(duì)于BrPath[BP]中的路徑，即有分支的路徑，隱私度計(jì)算如下

（8）

其中，表示第k條路徑的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的度，是調(diào)整系數(shù)，可通過數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到，N_k表示第k條有分支路徑的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；

B．聚集形式信息：

對(duì)于聚集中節(jié)點(diǎn)度相等的情況

（9）

對(duì)于節(jié)點(diǎn)度不全等的情況

（10）

總的隱私度用如下公式衡量：

（11）

由數(shù)據(jù)訓(xùn)練得出；

步驟11）判斷條件UserCosti < UserCost0 & PLi < PL0, 若不滿足，判斷InfPath[IP]和InfGraph[IG]中的節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)隱藏完畢，若未隱藏完，則返回步驟6繼續(xù)隱藏下一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息，若已經(jīng)隱藏完，則跳轉(zhuǎn)至步驟13，若判斷條件滿足，順序執(zhí)行步驟13；

步驟12）輸出推薦的(數(shù)組m_k, 數(shù)組n_s)和(數(shù)組m_k2, 數(shù)組n_s2)。