位置服务(LBS)中位置隐私保护的分类研究

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1、位置服务(LBS)中位置隐私保护的分类研究　　摘要：随着智能移动终端的普及，定位技术的不断发展与完善，位置信息的获取变得越来越容易并且质量越来越高，各种各样的LBS应用也是与日俱增。但是，在LBS为我们日常生活带来便利的同时，也给我们的隐私带来了巨大的威胁，使得基于LBS的隐私保护研究成为研究者们目前关注的一大热点。本研究从身份隐私、位置隐私、语义隐私方面对LBS中现有的隐私保护方法进行了总结和分析。　　关键词：LBS；位置隐私；身份隐私；语义隐私　　中图分类号：TP309　　随着无线通信技术、智

2、能移动设备（如智能手机、平板电脑）及定位技术的快速发展与应用，基于位置的服务（LocationbasedService，简称LBS）得到飞速发展与普及。LBS是指移动终端利用各种定位技术获得当前位置信息，再通过无线网络得到某项服务。LBS旨在给用户提供具有针对性、关联性及实用性的信息。　　LBS给用户日常生活提供便利的同时，也给用户带来了隐私风险。服务商能轻易地获得用户当前地理位置、积累用户的历史活动轨迹，因为用户的地理位置信息是用户享受LBS服务时所必需提供的参数。但是，用户位置信息中通常隐含着

3、大量的个人敏感信息，包括宗教信仰、健康问题、社会关系、职业、生活习惯等等。这些数据一旦被不良企图的实体获得，将给用户的隐私带来巨大的威胁。现实中已经有相关的用户隐私泄露事例发生。　　本文主要按照隐私保护目的对现有的隐私保护技术进行分类总结。根据所要实现的目的，第二大类隐私保护技术可以分为：（1）保护身份隐私的技术。这类技术主要考虑的是在使用匿名LBS的情况下加强用户身份的匿名性，其目的是防止用户身份的重识别（即推导出用户的真实身份）。（2）保护位置隐私的技术。这类技术的目的是防止LBS供应商获得用

4、户的准确位置。因为准确知道某个人所在的位置或者不在的位置会威胁到他们的隐私甚至人身安全。（3）保护语义位置隐私的技术。这类技术的目的在于防止用户驻留场所的泄露，因为用户的驻留场所可以用于揭示用户敏感的信息和用户的行为。　　1身份隐私保护　　目前，实现身份隐私保护主要采用的是位置的k-匿名及各种基于k-匿名的扩展技术。这一类技术的实现需要在移动用户与LBS服务提供商之间增设一个专门负责匿名化处理的匿名服务器，该服务器受移动用户与LBS服务提供商双方的信任，并负责双方的内容交互。在这种机制下，用户并不

5、是直接将请求发送给LBS服务商，而是发送给匿名服务器，然后由匿名服务器对用户请求进行匿名化处理后再转发给LBS服务商。LBS服务商根据匿名请求计算服务结果，最后将结果经由匿名服务器转发给用户。　　位置伪装（LocationCloaking）是实现位置k-匿名的主要方法，其思想是直接将用户的精确位置扩展成一个包含用户精确位置并且满足指定隐私要求的连续区域，用该区域代替服务请求中的用户位置提交给LBS服务器，以避免LBS服务器获得准确的用户位置信息，从而达到保护用户隐私的目的。用户提交给LBS服务器的

6、服务请求中的位置区域称为伪装区域（CloakingRegion，简称为CR）。　　2位置隐私保护　　这一类技术的目的是防止用户的准确位置数据暴露给LBS服务供应商。位置数据的保护包括了两个层面的意思，即对单个位置点的保护和对位置轨迹的保护。单个位置点的保护是防止攻击者（通常指LBS服务供应商）根据用户当前的服务请求获得用户发起请求时的位置点信息。位置轨迹的保护则指防止攻击者根据用户使用某些具体LBS服务的历史记录获得该用户在一段时间内的位置轨迹。这两种层面的位置信息保护存在着必然的联系，位置轨迹的

7、泄露一定会导致其中所包含的单个位置点的泄露，同时达到一定量的单个位置点的泄露也会导致位置轨迹的泄露。相对而言，保护位置轨迹要比保护单个位置点要更加困难。　　目前实现位置隐私保护的方法可以概括为以下五种：（1）使用假位置数据代替真实位置数据；（2）位置数据中添加噪声，即对位置数据进行模糊化处理，具体方法有降低位置分辨率和添加离散的位置噪声；（3）采用密码协议，常用的有：PIR协议；（4）混合区域；（5）路径混淆。其中（1）、（2）种方法主要适用于单个位置点的保护，第（4）、（5）种方法主要适用于对位

8、置轨迹的保护，第（3）种方法则既可实现对单个位置点的保护也可实现位置轨迹的保护。　　3语义位置隐私保护　　语义位置隐私技术试图阻止LBS提供商从用户所在的语义位置来辨别用户相关行为。用一个例子来说明：位置的敏感性会因places的性质不同而变化，如用户所处肿瘤诊所这一位置信息比用户在大街上走动可能更敏感。位置无差异性可最大程度提升隐私水平，但却以牺牲服务质量为代价。一个较为灵活的解决方法是：对被视为敏感的位置信息进行保护，公开其他的非敏感位置。这种方式可提升LBS的服务质量。这种模