基于隐私保护的LBSNS（Location-Based Social Network Service）系统的设计与实现.pdf

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1、单位代码：１０２％密级：公开考朵《僅硕女化戈哪论文题目：基于隐私保护的ＬＢｔ－ＳＮＳ化ｏｃａｉｏｎＢａｓｅｄＳｏｃｉａｌＮｅｔｗｏｒｋＳｅｒｖｉｃｅ）系统的设计与实现学号１２１２０１２４２３姓名许静、导师．王玉峰．专业学位类别工程硕±类型全日制专业（领域）电子与通信工释论文提交日期２０１５／３／２／－，详：．／ＶＶ＇．南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加臥标注

2、和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的硏究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与巧一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实一，愿意承担切相关的法律责任。心王研究生签名：解脅日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可臥保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；将学位论文的全部或部分内界编入有关数据库进行检索；可Ｗ采用影印＇、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子

3、文档的内容和纸质＾论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院亦理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。＾研究生签名：导师签名：期：ＪＯＵ令■么Ａ棘心１DesignandImplementationofaLocation-BasedSocialNetworkServiceSystembasedonPrivacy-preservingThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByJingXuS

4、upervisor:Prof.YufengWangMarch2015摘要在基于位置的社交网络服务（Location-BasedSocialNetworkServices，LBSNS）中，隐私保护问题已经日益成为研究的热点。隐私信息不仅包含用户的地理位置信息，还包括用户的个人属性信息（例如年龄、性别、兴趣等）。现有的LBSNS应用的功能，一是巩固已有好友之间的关系，二是利用地理位置相近的优势发现潜在的朋友。发现潜在朋友过程中的基本操作是对用户的个人属性进行私有信息匹配，在该匹配过程中会造成用户隐私泄露。因此，本论文设计了一个基于隐私保护的LBSNS系统，其中在好友匹配过程中提出并

5、实现了一种有效的轻量级的隐私保护方法，使用户在不暴露自己隐私属性信息的情况下，完成相似性匹配。本文首先对LBSNS的相关背景知识进行介绍，对隐私信息进行分类，并总结了现有的保护方法。其次本文根据LBSNS服务的架构及其特点，分析当前匹配操作的两种主要途径：粗颗粒度匹配和细颗粒度匹配。选择其中具有代表性的隐私保护方案的匹配协议进行具体分析。说明了粗颗粒度匹配的局限性和细颗粒度匹配的优势。接着本文采用安全多方计算中同态加密技术，设计了一个基于ElGamal加密算法的匹配协议。并在理论上将基于ElGamal算法的匹配协议与已有的基于Paillier算法的匹配协议在计算复杂性（计算开销

6、和通信开销）上进行详细比较，论证了所设计的协议的计算复杂性只和进行匹配的用户属性个数d相关，而基于Paillier算法的匹配协议不仅和进行匹配的用户属性个数d有关，还和该协议中扩展属性向量的参数有关。并且，在2的情况下，随着d的增加，基于ElGamal算法的匹配协议的计算开销和通信开销均小于基于Paillier算法的匹配协议。然后设计了内建ElGamal加密算法的，具有隐私保护特性的LBSNS系统。最后，在Android平台上，使用Bluetooth技术，实现了前面设计的LBSNS的系统及匹配协议，并基于原型实现对系统进行了性能评估。实验表明所设计的匹配协议与原有的基于P

7、aillier算法的匹配协议相比，在计算复杂性上有了一定改进，验证了第四章中的理论分析。同时发现，随着用户属性个数d越多，基于ElGamal算法的匹配协议的计算开销和通信开销的性能越来越优于已有的基于Paillier算法的匹配协议。关键词:基于位置的社交网络，隐私保护，私有信息匹配，相似性计算IAbstractRecently,theprivacy-preservinghasbecomeoneofthekeyresearchissuesinlocation-basedsocialnetwor