[發明專利]一種群智感知中基于切片的軌跡隱私保護方法

有效

• 申請號: 201910059756.6
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109769212B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王濤春;劉盈;金鑫;趙傳信;呂成梅;陳付龍;羅永龍
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學;賽爾網絡有限公司
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W12/02;H04L29/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

本發明適用于隱私保護技術領域，提供了一種群智感知中基于切片的軌跡隱私保護方法，包括如下步驟：S1、以位置作為最小單元來對軌跡數據進行切片，獲取軌跡元組，生成各軌跡元組的標識符；S2、將軌跡元組的索引及操作標簽的映射形成查詢邏輯，并存儲在客戶端；S3、將軌跡元組及對應的索引通過隨機閾值數量的客戶端上傳至服務器；S4、基于查詢邏輯獲取軌跡元組的索引序列，將索引序列發送至服務器；S5、接收服務器返回的軌跡元組，所述軌跡元組為索引序列對應的軌跡元組。軌跡元組在參與者中迭代，能夠有效地保護感知用戶個人位置隱私以及軌跡隱私，并抵御惡意用戶和服務器勾結帶來的軌跡隱私泄露問題，可以在客戶端重建軌跡，保證了客戶端數據的實用性。

技術領域

本發明屬于隱私保護技術領域，提供了一種群智感知中基于切片的軌跡隱私保護方法。

背景技術

群智感知(Crowd Sensing,CS)的概念是由基于人在活動中的主觀能動性提出的。具體地，他們提出可將個體所持有的移動智能終端作為移動傳感節點，用于完成本地各類數據(如聲音，視頻，圖像等)的收集、分析和共享。目前使用健康參與式傳感作為數據收集的方法正在迅速成為現實，這將徹底改變數據的規模和類型，這些數據可以匯總用于若干人口健康，流行病學，統計和數據分析目的。群智感知應用范圍可能性很大，但是群智感知的先前工作沒有詳細考慮可能在健康背景下產生的應用。可穿戴技術是物聯網最大的應用之一，目前可穿戴設備的普及程度呈爆炸式增長，可以使用更多傳感器記錄我們日常生活的各個方面，已無意識的方式影響我們的生活。但是，隨著可穿戴設備的廣泛部署，出現了安全問題，最嚴重的威脅是可穿戴設備數據信息以及軌跡信息的隱私泄露，因為這些信息包含了豐富的個人隱私信息。

國內外研究學者對于群智感知中的軌跡隱私保護問題也提出了許多解決方案。FQiu等提出的SLICER方法,是第一個用于多媒體數據群智感知的k匿名隱私保護方案，集成了數據編碼技術和消息交換策略，可以有效保護參與者的隱私，同時保持高數據準確性。但是這種方法使得數據在客戶端無法再現。作為共識，隱私保護的關鍵挑戰之一在于如何在保持數據實用性的同時實現有效的隱私保護。群智感知應用系統的好處直接來自于群智感知數據集的價值，已獲得有意義的發現。比如，個人運動軌跡在地圖上渲染可用于公共健身設施建設區域選擇的決策，現有的軌跡隱私保護的方法有很多，雖然都達到了軌跡隱私保護的目的，但是未能保證軌跡數據在客戶端的實用性。

發明內容

本發明實施例提供一種群智感知中基于切片的軌跡隱私保護方法，實現了軌跡數據在客戶端的重現，保證了軌跡數據在客戶端的實用性。

為了實現上述目的，本發明提供了一種群智感知中基于切片的軌跡隱私保護方法，該方法包括如下步驟：

S1、以位置作為最小單元來對軌跡數據進行切片，獲取軌跡元組，并生成各軌跡元組的標識符；

S2、將軌跡元組的索引與操作標簽的映射形成查詢邏輯，并存儲在客戶端，所述索引即為軌跡元組的標識符；

S3、將軌跡元組及對應的索引通過隨機閾值數量的客戶端上傳至服務器；

S4、基于查詢邏輯獲取軌跡元組的索引序列，將索引序列發送至服務器；

S5、接收服務器返回的軌跡元組，所述軌跡元組為索引序列對應的軌跡元組。

進一步的，為防止服務器發起基于時間處理的攻擊，若步驟S2中的操作標簽為時間戳，則在步驟S3之前還包括：對軌跡元組的時間戳進行擾亂，同時客戶端保留原始時間和擾亂后時間的映射；在步驟S5之后還包括：對軌跡元組的時間戳進行還原，實現軌跡數據的重構。

進一步的，在將軌跡元組進行上傳時，客戶端隨機選擇或生成三個參數α，β，λ，其中，α為初始值，λ為步長，β為閥值，軌跡元組每通過一個參與客戶端時，α的值減少λ，當α小于β值時，參與客戶端將軌跡元組上傳到服務器。