位置服务中轨迹隐私保护方法的研究

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1、⑨硕士学位论文MASTER’STHESIS摘要近年来，随着移动计算技术和传感网络技术的蓬勃发展，基于位置的服务(LocationBasedService，LBS)应用越来越广泛，用户的位置隐私成为人们关注的问题。轨迹隐私是位置服务中一类特殊的位置隐私。研究者们提出了大量的匿名算法和方案来保护用户的轨迹隐私信息。现有的轨迹隐私保护的方法大多数是关于切断用户的连续两次或多次服务请求中位置信息的联系性，使攻击者即使截获了位置服务请求也难以推断出用户的轨迹，这些方法只在一定程度上保护了用户的轨迹隐私信息。针对轨迹隐私保护问题，本文提出的一种应用于混

2、杂分布式网络环境下的基于转发查询的轨迹隐私保护方法。在实现基于转发查询的方法中，主要使用了两种算法：①利用希尔伯特空间算法将用户所在的二维空间位置坐标映射为按关键字大小排列的一维序列。②采用Chord分布式协议把用户根据关键字自组织到一个混杂P2P网络中，构成一个Chord环的结构。每个用户都在一个簇(簇的大小与系统参数口有关)中，Chord环上的用户为簇头节点及其前驱或后继节点，簇中的成员节点及其信息由簇头来维护。提出k匿名查询请求的用户由其簇头节点通知其簇成员节点来构建k匿名区域，如果簇成员节点的数量不足k，则簇头节点通知其前驱列表或后

3、继列表中的用户直到找到k个用户。在簇头节点处构建k匿名集合和包含k个用户的最小边界矩形，最后由簇头节点的前驱或后继节点把匿名集合查询请求转发到位置服务器进行查询处理。查询处理的结果直接返回到簇头节点完成查询结果的求精。实验对采用基于转发查询方法的系统在抵抗中心k匿名区域攻击和关联攻击的能力、移动用户进出系统的时延和通信开销及负载均衡等方面的性能与MOBIH[IDE系统做了比较，显示了该方法在位置隐私和轨迹隐私保护方面的优越性。它能够保证当用户的位置连续更新时，攻击者很难得到用户的位置信息，也就无法将位置信息联系起来，从而达到轨迹隐私保护的目

4、的。关键词：轨迹隐私；位置隐私；转发查询；Chord⑨硕士学位论文MASTER’STHESISAbstractAsthedevelopmentofmobilecomputingandsensornetwork，LocationBasedService(LBS)isappliedwidelyinrecentyears．User’Slocationprivacyreceivesmoreandmoreattention．TrajectoryprivacyprotectionisallimportantissueinLBS．Researchersp

5、roposedalotofalgorithmsandideasthatareusedtoprotectthelocationinformation．Theexistingmethodsaremostlyinvolvedincuttingtherelationshipbetweenuser’Sconsecutivelocationinformationincludedinthequeries．Thesemethodsmakeitdifficulttogetthetrajectoryfortheattackersandcaneffectivel

6、yprotectuser’strajectoryprivacyinformationtoacertainextent．Fortheproblemsabove，thispaperproposeBFQ(BasedonForwardingQueries)whichisatrajectoryprivacyprotectingmethodinaPeer-to-Peer(P2P)system．BFQintroducestwoessentialalgorithms：1)Hilbertspace—fillingcurveisusedtomapthe2一Dl

7、ocationsofmobileusersintol·Dspace．ThetransformedlocationsareindexedandorderedtoformaHilbertsequence．2)TheChorddistributedprotocolisusedtoorganizetheorderdmobileusersintoaP2Psystem．TheP2PsystemisaChordringwhichincludesallmobileuserswhowantstoreceiveLBS．Everyuserbelongstoacl

8、usterinwhichhas3口(systemparameter)users．Thereareclusterheadsandtheirsuccessorsandpredeces