第
44
卷第
8
期
2017
年
8
月
计算机科学
COMPUTER
SCIENCE
Vo
1.
44
No.8
Aug.2017
一种基于假数据的新型轨迹隐私保护模型
董玉兰皮德常
(南京航空航天大学计算机科学与技术学院
南京
211106)
摘
要
基于位置服务的普及给人们的生活带来了极大的便利,但同时也带来了严重的隐私泄露问题。基于假轨迹
的隐私保护技术是目前比较流行的一种方法,但是现有的大多数假轨迹方法没有考虑到用户的个性化需求。基于此
问题,提出了一种改进的隐私保护模型,并按照这个模型设计了一个假轨迹生成算法。该模型包含
5
个参数,分别命
名为短期位置暴露概率、长期轨迹暴露概率、轨迹偏移距离、轨迹局部相似度和服务请求概率,用户可以通过自身需求
自定义这些度量,并通过假轨迹生成算法来生成假轨迹,从而避免隐私的泄露。实验结果表明,该算法可以在满足相
同隐私的条件下生成较少的假轨迹,尤其是考虑了服务请求概率这一背景信息,该模型在保护移动对象轨迹隐私方面
比之前的方案更有效。
关键词
基于位置的服务,轨迹隐私,隐私模型,假轨迹
中固法分类号
TP309
文献标识码
A DOI 10. 11896/j. issn.
1002-137)
♀
2017.08.022
Novel
Trajecto
叮
Privacy
Preserving
Mechanism
ßased
on
Dummies
OONG
Yu-lan
PI
D
e-
chang
(Co
llege
of
Co
mputer
Science
and Technology, Nanjing University
of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing Zl1106 ,China)
Abstract
The
popularity of location-based
services(LBS)
has
brought
great
convenience
to
people'
s life,
but
it
also
brings serious privacy leakage
at
the
sarne time.
Dummy
is a popular technology
at
present
,
but
most
existing
methods
do
not
take
the
individual needs of
users
into account.
To
address
this
problem
, a improved privacy model
was
proposed,
guided
by
which
we
designed a
dummy
tr
勾
ectories
generation algorith
m.
The
model includes five reasonable
parame
ters
, namely
short-term
disclosure,
long-term
disclosure, trajectories distance deviation, trajectories local similarity and
services request probability. People can customize
these
metrics
through
their
ow
丑
needs
and
generate dummies
by
dum-
my
tr
勾
ectories
generation
algorithm
to avoid leakage of privacy.
The
experiment
results
show
that
the
algorithm
can
generate
fewer
dummy
trajectories
to
satisfy
the
same privacy-preserving requirement.
so
it'
s
more
effective
than
exis-
ting
works
in preserving movement trajectories, especially
the
probability of services request is discussed.
Ke
归
10
时
s
Location-based services(LBS) ,
Trajectory
privacy, Privacy model, Pseudonyms-based anonymization
引言
随着无线技术和带有
GPS
定位系统的移动设备的普及,
出现了很多基于位置服务
(Location
Ba
sed Service, LBS)
[1
J
的
应用。各大厂商都抓住了巨大的商机,推行出各具特色的
app
,用户通过装载在移动终端上的
app
便可以随时随地地通
过自己的位置信息获取相应的服务。例如,出行时获取的导
航服务(高德地图)
,查找娱乐餐饮场所的生活服务(百度糯
米)
,以及查找附近的人的社交服务(微信)等。
当使用
LBS
服务时,用户需要先将自己的精确位置和查
询请求发送给位置服务商,位置服务商会将查询到的符合用
户需求的结果返回给用户。如今的位置服务器已经收集了大
量的位置信息,而位置服务器被认为是第三方不可信的服务
器,因此一且这些位置信息遭到泄露,用户的隐私也将随之暴
露。例如,攻击者通过获取用户每天的轨迹信息了解到用户
经常去的场所,从而分析出经济能力较强的用户,再根据该用
户的运动规律选择地点、时间对其展开非法活动。因此,目前
LBS
服务确实存在着很大的安全隐患,并且用户对位置服务
的使用规模还在不停的增长,所以我们必须高度重视轨迹隐
私的安全问题。
研究学者们通过不断研究,获得了很多的研究成果。但
是这些方法中对满足用户个'性化需求的研究很少,而每个用
户对隐私的定义是不同的,因此对于相同的信息,用户需要保
护的程度也是不相同的。如果研究方法中不考虑用户的个性
化需求,则会降低轨迹隐私保护的质量。例如,算法保护了用
户特定的轨迹信息,而有些用户认为这些轨迹不是隐私数据;
相反,有一些用户认为是隐私数据的运动轨迹,而算法却没有
将其保护起来。文献
[2J
针对此问题提出了一种基于轨迹抑
到稿日期:
2016-07-19
返修日期:
2016-11-05
本文受国家自然科学基金(U1
433116)
.中央高校基本科研业务费专项资金
(NP201720
肘,
南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金
(kfjj20171603)
资助。
董玉兰
0994-)
,女,硕士生,主要研究方向为数据挖掘
.E-mail:
734823175@qq.com.
皮德常(1
971-
)昂,博士,教授,博士生导师
.CCF
会员,
主要研究方向为数据挖掘、大数据管理与分析。