一种基于差分隐私的个性化位置语义发布方法及系统技术方案

技术编号:29459838 阅读:32 留言:0更新日期:2021-07-27 17:28
本发明专利技术涉及一种基于差分隐私的个性化位置位置语义发布方法及系统,属于数据挖掘及隐私保护领域,首先根据用户的隐私保护需求设置参数为l的语义隐私保护等级,计算出距离待保护语义最近的l‑1个位置语义;接着根据用户的语义访问次数计算所有位置的语义敏感度,基于语义敏感度分别得到l个语义的发布概率;最后由特定参数的高斯变量和指数分布变量生成符合特定概率的拉普拉斯变量,即为发布的符合特定语义敏感度的用户位置。解决了现有差分隐私发布位置方法中没有保护位置语义的问题。

A personalized location semantic publishing method and system based on differential privacy

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分隐私的个性化位置语义发布方法及系统
本专利技术属于数据挖掘及隐私保护领域,涉及一种基于差分隐私的个性化位置语义发布方法及系统。
技术介绍
随着手机等移动终端设备的广泛使用以及无线通信技术的快速发展,基于位置的服务(Location-BasedService,LBS)使用的越来越频繁,LBS通过定位技术,可以为用户提供如位置签到、周边商铺搜索、信息推送等的服务。在位置服务过程中会产生大量的空间位置数据,为了根据用户的喜好进行相关的推送,LBS提供商会将采集到的用户位置数据进行上传发布和分享。但是共享的位置数据中可能涉及用户的一些敏感信息,数据所有者可能不想直接分享自己的位置数据。目前已有的位置隐私保护方法主要分为三种:基于空间匿名、基于加密和基于扰动的方法。空间匿名主要是将用户的位置进行隐藏,设置相应的的匿名参数级别,将用户的原始值和匿名值混淆来达到保护用户位置隐私的效果,但是基于匿名的保护方式匿名参数等级难以设置,而且匿名之后的数据可用性不高;基于加密的位置隐私保护方法通常利用对称加密和非对称加密算法来加密位置数据,从而隐藏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分隐私的个性化位置语义发布方法,其特征在于:包括以下步骤:/nS1:数据预处理,对原始采集到的位置数据进行数据清洗和规约,得到待保护的位置敏感数据X={x

【技术特征摘要】
1.一种基于差分隐私的个性化位置语义发布方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:数据预处理,对原始采集到的位置数据进行数据清洗和规约,得到待保护的位置敏感数据X={x1,...,xi,...,xn},共有n个位置,其中xi表示第i个位置,其中分别表示第i个位置的经度、纬度和语义;
S2:根据语义隐私保护需求设置相应的语义隐私保护等级l;
S3:计算语义敏感度;
S4:噪声生成,根据拉普拉斯噪声的生成原理生成符合特定语义敏感度的拉普拉斯噪声;
S5:噪声加入,向位置数据加入所求得的拉普拉斯噪声得到新的位置数据X'lng=Xlng+Ylng,X'lat=Xlat+Ylat;
S6:迭代处理,迭代处理每一个位置,重复步骤S2-S5,直到所有位置数据处理完成;
S7:数据发布,对于每个处理之后的位置数据,都有新的经过扰动之后的位置数据与之对应,并且这些位置至少处于l个不同的语义中,从中选取一个位置语义作为用户的位置发布,发布的新位置为X'={x'1,x'2,...,x'i,...,x'n},其中x'i表示加噪声后的第i个位置分别表示加噪声后第i个位置的经度、纬度和语义。


2.根据权利要求1所述的基于差分隐私的个性化位置语义发布方法,其特征在于:步骤S3具体包括以下步骤:
S31:根据欧式距离计算第i个位置xi最近的l-1个语义,将本身所属的语义和这l-1个语义作为一个语义集合Sem(sem1,sem2,...,semi,...,seml),其中表示第i个语义的经纬度范围;
S32:位置语义敏感度计算,计算步骤S3-1得到的l个语义的敏感度计算公式如下式,



其中,H(semi)表示语义semi被访问的总次数,L表示所有语义被访问的次数之和。


3.根据权利要求2所述的基于差分隐私的个性化位置语义发布方法,其特征在于:所述步骤S4具体包括以下步骤:
S41:根据语义敏感度和位置语义范围求出高斯逆累计分布函数标准差σ1,σ2:






其中,μ为0,σ1,σ2即为所求的高斯标准差参数;
S42:根据语义敏感度和位置语义范围求出逆累计指数分布函数生成指数分布所需要的参数λ1,λ2:






S43:根据步骤S41所求得的高斯分布参数,生成高斯分布噪声Zlng,Zlat;
S44:根据步骤S42所求得的指数分布参数,生成指数分布噪声Wlng,Wlat;
S45:计算广义拉普拉斯变量其中Ylng,Ylat即为产生的符合特定语义敏感度的经纬度噪声。


4.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:王豪李雷肖弋杭夏英张旭
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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