基于质心加噪机制的多位置差分隐私保护研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：406629513014南昌大学硕士研究生学位论文基于质心加噪机制的多位置差分隐私保护研究Studyongeo-indistinguishabilityformulti-positionsbasedonmechanismofaddingnoisetothecentroidofpositions周裕培养单位（院、系）：软件学院指导教师姓名、职称：胡军、教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：软件工程论文答辩日期：2016年5月21日答辩委员会主席：曹义亲评阅人：曹义亲汪

2、浩2016年5月21日学位论文独创性声明…、学位论文独创往声巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）；签字日期：年户月斗日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南

3、昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口或扔构送交论文的复印件和电子版，化许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｋ义采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位论文全文数据＂＂库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按章程规定享，受相关

4、权益。＂＾＂＊＾导师签名＾学位论文作者签名（手写）；（手写）；＾向＾＾＾备去〇｜居签字曰期：年（月叫日签字日期：年＿＾弓２日＾￣—基于、＾题目质屯加＾机制的多位置差＾隐私保护研究Ｉ姓名周裕学号４０６仿９５１３０１４论文级别博±□硕院／系／所软件学院专业软件工程Ｅ—ｍａ备ｉｌ注：因＂＂公开□保密（向校学位办申请获批准为保密＂，年月后公开）摘要摘要大数据时代数据量的快速增长导致大量隐私数据被暴露，隐私保护成为一个亟需解决的问题，位置服务的

5、增加更是让位置隐私保护变得愈加重要。现有的位置保护模型大都无法保护基于背景知识的攻击，且对隐私保护水平没有一个合理的度量。差分隐私保护模型是针对具有背景知识的攻击模型，且对隐私保护水平进行了量化，是一个严谨的隐私保护模型。2013年MiguelAndres等人首先将差分隐私保护模型应用到位置隐私保护中，因此产生了位置差分隐私，给位置隐私保护的研究带来新的血液。该模型基本思想是向位置中加入服从一定分布的噪声以达到保护位置的效果，但是当位置数据中位置数量很多时，采用向原始位置独立添加随机噪声的机制会引

6、入太大的误差。针对该问题，本文提出基于单质心加噪机制的多位置差分隐私保护方法，阐述了单质心加噪机制的多位置差分隐私保护定义和加噪的方法，并对比了该方法与独立加噪机制带来的误差。实验结果表明，当位置间距离满足一定阈值时，基于单质心加噪机制的多位置差分隐私保护方法优于独立加噪机制。在单质心加噪机制的基础上，本文又提出了基于多质心加噪机制的多位置差分隐私保护算法，算法先对位置数据集进行聚类，再对聚类结果的每个簇添加噪声的方式来减小总误差。实验结果表明，在同等隐私保护水平下，基于多质心加噪机制的多位置差分

7、隐私保护算法优于独立加噪机制，引入了更少的总误差。关键词：位置差分隐私；独立加噪机制；质心加噪机制；层次聚类IIAbstractAbstractTherapidgrowthofthevolumeofdataintheBigDataTime,resultinginalargenumberofprivatedatawasexposed,privacyprotectionbecomeaseriousproblemtobesolved,theincreaseofthelocationservicemake

8、sthelocationprivacyprotectionbecomeevenmoreimportant.Mostexistingprotectionmodelsareunabletoprotecttheattackbasedonthebackgroundknowledge,anddonothaveareasonablemeasurementfortheprivacyprotectionlevel.Differentialprivacyprotectionmodelistarget