[發明專利]一種基于差分隱私保護的軌跡數據發布方法及系統在審
| 申請號： | 202110346868.7 | 申請日： | 2021-03-31 |
| 公開（公告）號： | CN113438603A | 公開（公告）日： | 2021-09-24 |
| 發明（設計）人： | 徐小龍;孔誠愷;段衛華 | 申請（專利權）人： | 南京郵電大學 |
| 主分類號： | H04W4/029 | 分類號： | H04W4/029;H04W12/02;G06K9/62 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 田凌濤 |
| 地址： | 210000 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 隱私 保護 軌跡 數據 發布 方法 系統 | ||
1.一種基于差分隱私保護的軌跡數據發布方法，其特征在于，用于獲取在預設時間段內目標群體在目標區域中移動的泛化軌跡、及泛化軌跡的計數，所述目標群體包括多個目標個體；方法包括如下步驟：
步驟1：獲取預設時間段內各目標個體在目標區域中的移動軌跡，將其作為原始軌跡；然后進入步驟2；
步驟2：獲取各原始軌跡分別在預設時間段內各預設時間戳下的位置坐標；
針對各原始軌跡上的所有位置坐標，按時間戳進行劃分，獲取各時間戳分別所對應的位置坐標集合；
分別針對各位置坐標集合，將其作為待處理集合，對待處理集合中的各個坐標進行聚類，獲取該待處理集合所對應的各個簇，進而獲取各位置坐標集合所對應的簇；
沿時間順序，依次連接各時間戳所對應的簇的簇心，進而獲取一組泛化軌跡，提取其中與各原始軌跡相對應的泛化軌跡，將其作為原始泛化軌跡，剩余的作為備用泛化軌跡；
然后進入步驟3；
步驟3：基于與各原始軌跡相對應的泛化軌跡，獲取其中彼此不相同的各原始泛化軌跡，將其作為非重復原始泛化軌跡，獲取各非重復原始泛化軌跡的個數；自各備用泛化軌跡中隨機選取預設個數的泛化軌跡作為填充泛化軌跡：將各填充泛化軌跡的計數賦值為零；將填充泛化軌跡和非重復泛化軌跡共同作為目標泛化軌跡，基于目標泛化軌跡的計數構建填充計數矩陣M(1)；基于差分隱私噪聲生成算法對填充計數矩陣M(1)進行哈爾小波變換并添加拉普拉斯噪聲，獲取重構計數矩陣M'；對重構計數矩陣M'進行一致性約束進而獲取目標泛化軌跡計數矩陣M”。
2.根據權利要求1所述的基于差分隱私保護的軌跡數據發布方法，其特征在于，在步驟3之后，所述方法還包括：
步驟4：將目標泛化軌跡和目標泛化軌跡計數矩陣M”一起發布。
3.根據權利要求1所述的基于差分隱私保護的軌跡數據發布方法，其特征在于，在步驟2中，使用K-means聚類算法對各坐標集合中的坐標進行聚類。
4.根據權利要求1所述的基于差分隱私保護的軌跡數據發布方法，其特征在于，在步驟3中，獲取重構計數矩陣M'的方法包括如下步驟：
步驟3.1：根據各非重復原始泛化軌跡的個數構建初始計數矩陣M，M＝{tci|i＝1,...J'}，tci為初始計數矩陣M中的第i個元素，J'為非重復原始泛化軌跡的個數；然后進入步驟3.2；
步驟3.2：自備用泛化軌跡中隨機選出J-J'條填充泛化軌跡，各填充泛化軌跡的個數為0；其中J為原始軌跡的個數；將各填充軌跡的個數作為填充元素加入計數矩陣M中，獲取填充計數矩陣M(1)；
使用0值作為補充元素，將填充計數矩陣M(1)中元素的數量補充至2l個，進而獲取元素補充后的矩陣；其中指數l是滿足J≤2l的最小值；
然后進入步驟3.3；
步驟3.3：對元素補充后的矩陣進行一維哈爾小波變換進而獲取小波系數矩陣C，對小波系數矩陣中的每個元素添加對應的拉普拉斯噪聲進而獲取加噪小波系數矩陣C'；
然后進入步驟3.4；
步驟3.4：基于加噪小波系數矩陣C'重構加噪計數矩陣，刪除加噪計數矩陣中的補充元素，進而獲取重構計數矩陣M'，M'＝{nci'|i'＝1,...J}，nci'為重構計數矩陣M'中的第i'個元素。
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