[發明專利]一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法

有效

• 申請號: 201810862486.8
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109214205B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 王濤春;劉盈;金鑫;陳付龍;趙傳信;羅永龍
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/56
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 方文倩

本發明公開了一種群智感知中基于k?匿名的位置及數據隱私保護方法，(1)構造等價類：等價類是由N個用戶構成的一個組，每個用戶都有感知數據和將數據直接上傳給服務器的功能，在等價類中所有的用戶都獨立，互相不信任；(2)進行數據迭代：在等價類中隨機選著一個用戶作為第一個，用戶以拋硬幣的形式判斷自己是否上傳感知數據，如果上傳則連同自己感知的數據和傳過來的數據一起傳給隨機的下一個用戶，如果不上傳則僅僅把傳過來的數據傳給下一個隨機選著的用戶。以此類推，直到等價類中的用戶全部參加活動，所有數據上傳到服務器。本發明能夠有效地保護感知用戶個人位置隱私以及數據隱私免遭泄露。

技術領域

本發明涉及位置隱私保護和數據聚合研究領域，特別是涉及一種群智感知中基于k-匿名的位置及數據隱私保護方法。

背景技術

物聯網發展到今天，對感知計算的需求越來越強烈，而隨著無線通信和傳感器技術以及無線移動終端設備的爆炸式普及，市場上的手機和平板電腦等智能設備集成了越來越多的傳感器，擁有越來越強大的計算和感知能力。在這樣的背景下，群智感知計算成為學者們研究的核心是必然的。移動設備收集的內容上傳到服務器，服務器為了不同的目的處理后發布這些用戶提供的數據。收集到的數據具有細粒度、精度高等特點，這將很大提高我們對人類行為及其環境的了解，對許多研究領域都很有幫助。盡管無線通信和傳感器技術的發展給群智感知應用提供更多的功能，但是隱私問題是影響群智感知應用發展的主要原因之一。

對于群智感知中位置隱私保護問題，國內外研究者提出了很多解決方案。Gruteser M等人最早將k-匿名引入位置隱私保護中。其基本思想是把用戶和至少k-1個其他用戶混合在一起構成一個匿名區域，將匿名區域代替原本用戶位置發送請求，使用戶被分辨的幾率降為1/k。Hu L等人提出了群智感知中用戶位置隱私保護問題的解決方案。每個用戶被認為是社交網絡中的一個節點，用戶通過在網絡上表示為邊緣的友情鏈接來連接。通常，每個用戶通過將他/她獲取的數據上傳到服務器來提供感知數據。而他們不是直接將數據上傳到服務器，而是設計一種HP3算法，數據被發送給用戶的一個完全可信伙伴，而伙伴選擇另一個伙伴將數據傳送到下一跳，直到發送到服務器。這種方法雖然解決了用戶位置隱私問題，但是用戶的伙伴必須是完全可信的。這樣往往是不可取的。Murshed M等人提出一種基于子集編碼的匿名化方案，可以使用k-匿名來保證用戶位置隱私，同時可以向應用服務器提供無損的完整數據。感知數據通過一系列隨機長度的伙伴進行轉發，然后發送給服務器。由于鏈的長度是隨機的，所以不可能猜到感知數據的發起者。同樣這里的伙伴是完全可信的。Gao S等人提出了一種在某些群智感知應用中保護用戶的位置和軌跡隱私的方法，同時滿足具有高質量的服務。他考慮保護用戶位置是選擇周圍附近的伙伴，但是若是用戶伙伴與用戶之間的位置很近，或者用戶伙伴存在惡意攻擊者，也容易造成攻擊者得到用戶的位置信息。