用户为中心的差分扰动位置隐私保护方法

张学军,桂小林,蒋精华,4

(1.西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;2.兰州交通大学电子与信息工程学院,730070,兰州;3.兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,730070,兰州;4.香港城市大学计算机系,999077,香港)



用户为中心的差分扰动位置隐私保护方法

张学军1,2,3,桂小林1,蒋精华1,4

(1.西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;2.兰州交通大学电子与信息工程学院,730070,兰州;3.兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,730070,兰州;4.香港城市大学计算机系,999077,香港)

基于隐形区的位置混淆技术是实现位置隐私广泛研究的技术,但该技术需要可信第三方且无法防止基于背景信息的推理攻击,容易泄露位置隐私。针对这一难题,提出了以用户为中心的差分扰动位置隐私保护方法,不需要可信第三方,同时增强了用户位置隐私。该方法采用修改的Hilbert曲线映射技术将地图中用户的每个位置投影到一维空间,通过组合k匿名和差分隐私技术随机产生扰动,并将扰动位置作为用户真实位置提交给服务商。为了解决移动设备资源受限问题,采用基于四分树的方法将用户的上下文存储和转换为比特流,由此获得了有效的时空复杂度和很高的检索准确率。安全分析表明,该方法能有效保护用户位置隐私;实验评估表明,与采用标准Hilbert曲线映射的方法相比检索准确率平均提高了15.4%。所提方法在隐私保护和服务精度之间取得了较好的权衡,对隐私保护系统设计具有一定的理论和实际意义。……