基于连续最邻近查询的缓存位置隐私保护算法*

贾媛媛, 史志才, 方 凯, 许华根

(1.上海工程技术大学 电子电气工程学院,上海201620;2.上海市信息安全综合管理技术研究重点实验室,上海 200240)

0 引 言

随着移动物联网的迅速发展,移动终端设备、无线传感器网络定位技术的兴起[1],基于位置服务(location-based service,LBS)为人们带来了巨大便利。空间查询是最重要的LBS之一。根据空间限制,空间查询可以分为最近邻(nearest neighbor,NN)查询和R范围查询(R range query)[2]。

为了避免空间位置查询暴露移动用户的敏感信息,文献[3]中提出将查询结果和相应的有效区域(VR)缓存在客户端缓存中,以缓解上述问题。在文献[4]提出在移动客户端和LBS服务器之间部署代理以构建有效区域(EVR)。其中代理提供估计的EVR,通过缓存基于先前查询创建的EVR来回答对相同对象感兴趣的后续查询。尽管文献[4]中的代理部署和EVR成功设置完成,但是NN查询的EVR增长缓慢,导致较低的缓存命中率。文献[5]通过使用基于希尔—伯特曲线的分布式索引对无线广播系统中的窗口进行查询,但是没有考虑保护用户的位置隐私。目前针对连续查询位置隐私保护问题,主要分为两类结构[6]：点对点和基于可信第三方(trusted third party,TTP)的中心服务器结构。

为了避免客户端计算量过大,本文提出计算包含NN结果的候选集框任务由第三方可信匿名服务器承担。

1 系统架构

采用基于第三方可信匿名服务器的系统架构。系统架构由三部分组成：1)LBS服务器。 2)第三方可信匿名服务器。 3)移动客户端。如图1所示。

图1 系统架构

2 EVR树

第三方可信服务器基于NN查询历史记录和可用数据对象构建NN查询的EVR。……