基于动态位置关联的隐私保护方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态位置关联的隐私保护方法，主要解决现有技术中用户隐私泄露问题。其方案是：查询用户向匿名服务器发出查询请求；匿名服务器收到请求后，先算查询用户最大移动边界，再求其中各用户最大可达边界及其交集；然后预测上一时刻可能欧氏距离，再算当前欧氏距离、各用户信誉、高低信誉用户个数；最终将整体信誉最高、高信誉用户多且匿名区域面积小用户信息与真实用户信息一起，形成最终查询集合发给位置服务器；位置服务器收到该信息后，形成候选结果集返回给匿名服务器；匿名服务器筛选真实用户所需结果并返回。本发明专利技术采用信誉评估及距离预测机制，确保用户可信度和可用性，且抵御位置注入攻击，可用于各种连续查询位置服务中。

【技术实现步骤摘要】
基于动态位置关联的隐私保护方法
本专利技术属于无线网络安全领域，特别涉及一种隐私保护方法，可用于各种连续查询位置服务中，主要抵御位置注入攻击。
技术介绍
位置服务LBS，又称定位服务，其是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动终端的位置信息，如经纬度坐标数据，并将此位置信息提供给移动用户本人、其他人或者通信系统，来实现各种与位置相关的业务。位置服务可以被应用于不同的领域，与此同时，在移动互联网大发展的趋势下，各类应用也在蓬勃发展。尤其，随着定位技术的快速发展，使得嵌入了位置服务LBS功能的应用得到了广泛的普及，给人们的生活带来了极大的便利。但LBS服务需要获知用户精确的位置信息，其对用户的隐私造成了极大的威胁。所以，在保证用户服务质量的同时，如何有效的保护用户的隐私信息是LBS服务目前所面临的巨大挑战。特别地，由于连续查询场景下用户位置信息之间的时空关联性，其隐私信息更容易泄露。近年来，学者们已采用不同的方法保护用户隐私，其中传统的k-匿名方案k-anonymity使用最为广泛，其实现了用户隐私保护。然而，由于传统的k-匿名方案k-anon本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态位置关联的隐私保护方法，包括：(1)基于若干移动用户、匿名服务器和位置服务器构成的隐私保护框架，由手机生产厂商为每部手机安装一个缓存装置，用于用户在查询过程中对有用信息的存储；(2)匿名服务器根据真实查询用户当前准确位置，计算真实查询用户当前时刻最大移动边界，及该最大移动边界内所有候选用户的最大可达边界及其交集区域面积；(3)匿名服务器计算各候选用户的最大可达边界与真实查询用户上一时刻准确位置之间的最大和最小欧氏距离，并根据该最大与最小欧氏距离和各候选用户当前的速度及运动方向，预测各候选用户与真实查询用户上一时刻的欧氏距离；(4)匿名服务器根据所有用户当前时刻准确位置，计算各候...

【技术特征摘要】
1.一种基于动态位置关联的隐私保护方法，包括：(1)基于若干移动用户、匿名服务器和位置服务器构成的隐私保护框架，由手机生产厂商为每部手机安装一个缓存装置，用于用户在查询过程中对有用信息的存储；(2)匿名服务器根据真实查询用户当前准确位置，计算真实查询用户当前时刻最大移动边界，及该最大移动边界内所有候选用户的最大可达边界及其交集区域面积；(3)匿名服务器计算各候选用户的最大可达边界与真实查询用户上一时刻准确位置之间的最大和最小欧氏距离，并根据该最大与最小欧氏距离和各候选用户当前的速度及运动方向，预测各候选用户与真实查询用户上一时刻的欧氏距离；(4)匿名服务器根据所有用户当前时刻准确位置，计算各候选用户与真实查询用户当前时刻欧式距离以及相邻时刻欧式距离间的差值；(5)匿名服务器根据各候选用户与真实查询用户间最大可达边界的交集区域面积和相邻时刻欧式距离之差，评估各候选用户的信誉值Cre；(6)匿名服务器将所有的候选用户分为组，每组k-1个候选用户，其中N表示匿名区域中包含的候选用户总数，k表示匿名保护时所需的最小用户个数；(7)匿名服务器判断组k-1个候选用户的可用性：7a)匿名服务器计算组中每组k-1个候选用户整体信誉之和以及其与真实查询用户间的欧氏距离；7b)匿名服务器首先定义用户信誉值为0.003或者0.004为高信誉值用户，用户信誉值为0.001或者0.002为低信誉值用户；然后分别统计组中每组k-1个候选用户中高信誉值用户个数和低信誉值用户个数，并根据高信誉值用户个数与真实查询用户当前时刻隐私保护要求的相对大小，判断该组k-1个候选用户的可用性；(8)构建最终查询集合FQ：8a)匿名服务器选择信誉值之和最大、候选用户可用性高，且形成的匿名区域面积最小的组作为最终匿名用户组；8b)匿名服务器将最终匿名用户组中各候选用户信息与真实查询用户信息一起，形成最终查询集合FQ发送给位置服务器；(9)位置服务器收到最终查询集合FQ后，查找自己的数据库，形成候选结果集CRS，并返回给匿名服务器；(10)匿名服务器根据真实查询用户的真实信息，筛选出满足其要求的查询结果，并返回给真实查询用户，真实查询用户收到查询结果并将其记录在缓存器中。2.根据权利要求1所述的方法，其中(2)中匿名服务器根据真实查询用户当前准确位置，计算真实查询用户当前时刻最大移动边界、及该最大移动边界内所有候选用户的最大可达边界及其交集区域面积，按如下步骤进行：2a)匿名服务器收集和整理各个候选用户的当前时刻信息QIS、真实查询用户当前准确信息和查询时间信息T，分别表示如下：T＝{Tp-1,Tp,Tp+1}；其中表示Tp时刻第i个候选用户；表示第i个候选用户Tp时刻的位置信息；表示第i个候选用户Tp时刻的隐私保护要求；表示第i个候选用户Tp时刻最大的运动速度；表示Tp时刻真实查询用户；表示真实查询用户Tp时刻的位置信息；表示真实查询用户Tp时刻的隐私保护要求；表示真实查询用户Tp时刻最大的运动速度；1≤i≤N，N表示匿名区域中包含的候选用户总数，且N≥1；Tp-1表示上一时刻查询时间；Tp表示当前时刻查询时间；Tp+1表示下一时刻查询时间；2b)匿名服务器根据收集和整理的真实查询用户当前准确信息和查询时间信息T，以真实查询用户Tp时刻真实位置为圆心，以其最大查询速度与时间间隔ΔTp的乘积为半径做圆，计算真实查询用户Tp时刻的最大移动边界其中ΔTp＝Tp-Tp-1；2c)匿名服务器根据各个候选用户的当前时刻信息QIS、真实查询用户当前准确信息和查询时间信息T，分别以真实查询用户和各个候选用户Tp时刻准确位置为圆心，以其各自最大查询速度与时间间隔ΔTp的乘积为半径做圆，计算各个候选用户最大可达边界、真实查询用户最大可达边界区域面积、各候选用户与真实查询用户最大可达边界交集以及交集区域面积,并将其存入最大可达边界集合MABS：其中，表示第i个候选用户在Tp时刻和Tp-1时刻内，能到达的最大可达边界；表示Tp时刻第i个候选用户和真实查询用户最大可达边界交集区域；表示Tp时刻第i个候选用户和真实查询用户最大可达边界交集区域面积；表示真实查询用户在Tp-1时刻和Tp时刻内，能到达的最大可达边界；表示Tp时刻真实查询用户最大可达边界区域面积；ΔTp＝Tp-Tp-1。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(3)，其实现如下：3a)匿名服务器收集和整理真实查询用户上一时刻信息其中，表示Tp-1时刻真实查询用户；表示真实查询用户Tp-1时刻的位置信息；表示真实查询用户Tp-1时刻的隐私保护要求；表示真实查询用户Tp-1时刻最大的运动速度；1≤i≤N，N表示匿名区域中包含的候选用户总数，且N≥1；3b)匿名服务器根据真实查询用户Tp-1时刻的真实位置信息和最大可达边界集合信息MABS，计算与各候选用户Tp时刻最大可达边界间的最大欧氏距离和最小欧式距离，并将其存入Tp-1时刻欧式距离集合EDSp-1：其中表示与第i个候选用户Tp时刻最大可达边界间的最小欧氏距离；表示与第i个候选用户Tp时刻最大可达边界间的最大欧氏距离；3c)匿名服务器根据计算出的Tp-1时刻欧式距离集合EDSp-1和各个候选用户的Tp时刻信息QIS，预测各候选用户与真实查询用户Tp-1时刻的欧氏距离，即在各最小欧氏距离与最大欧氏距离间任意取一个值作为各候选用户与真实查询用户Tp-1时刻的欧氏距离，并将其存入一个预测距离集合PDS：其中表示Tp-1时刻第i个候选用户与真实查询用户间的预测欧氏距离，且4.根据权利要求1所述的方法，其中(4)匿名服务器根据所有用户当前时刻准确位置，计算各候选用户与真实查询用户当...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓妍，牛俊，马建峰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61