[發明專利]一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法

在審

• 申請號: 202110931878.7
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113630769A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 楊衛東;王雄建;徐振強;劉剛;李智;許德剛
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

1.一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，應用于服務器端及移動端，其特征在于，包括：

S100：服務器端獲取地圖數據，對所述地圖數據進行劃分，得到第一劃分子區域及對應的區域ID；

S200：移動端接收所述第一劃分子區域及對應的區域ID，并根據所述移動端的當前位置數據獲得移動端的當前所在區域ID；

S300：移動端通過當前所在區域ID對當前位置信息進行本地化差分隱私擾動，得到經過擾動的位置數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，還包括：

S400：服務器端對經過擾動的位置數據進行人數統計，得到人數統計結果；

S500：服務器端設定閾值，判斷所述統計結果是否大于所述閾值，若是，則進行步驟S600；

S600：判斷所述統計結果是否達到最小子區域，若是，則進行步驟S700；

S700：發布所述統計結果。

3.根據權利要求2所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S200，包括：當服務器端接收到移動端查詢當前區域編號請求時，將得到的第一劃分子區域及對應的區域ID發送至所述移動端，所述移動端根據第一劃分子區域及對應的區域ID查詢以及當前所在位置，查詢當前所在區域ID。

4.根據權利要求1所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S300進行本地化差分隱私擾動的具體過程包括：

設A＝{a₁，a₂，...，a_n}為地圖經過服務器劃分后的區域ID，其中n表示地圖經過劃分之后的區域總數據；

根據所述S200中移動端得的當前所在區域ID的結果，設a_i(1≤i≤n)為當前位置的ID，n維向量L表示任意用戶的當前位置，L為位置向量，即：

其中，L_j表示位置向量L中的第j位的值；

對位置向量L進行擾動，在位置向量L中任意用戶都使用隨機相應的機制進行擾動，即：

其中，f是用來控制隱私保護程度的參數，向量U為永久性隨機響應；

通過擾動永久性隨機相應U中任意用戶來增加隨機性：

其中，S為瞬時性隨機響應，q、p表示將S中的第k位設置為1的概率。

5.根據權利要求4所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S300還包括：所述移動端周期性判斷區域ID是否更新，若已更新，則對更新之后的區域ID再次進行擾動。

6.根據權利要求2所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S400還包括：

用控制隱私保護程度的參數f、概率q以及概率p表示瞬時性隨機響應中的值是1的概率，即：

根據公式計算差分隱私ε；

根據差分隱私ε得到每個區域最后的人數統計結果。

7.根據權利要求2所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S500還包括：判斷所述統計結果是否大于所述閾值，若否，則直接執行步驟S700發布所述統計結果。

8.根據權利要求2所述的一種基于本地化差分隱私的移動端位置隱私保護方法，其特征在于，所述S600還包括：所述統計結果沒有達到最小子區域，則返回步驟S100將當前區域進行重新子區域劃分。