[发明专利]一种基于格的位置隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种基于格的位置隐私保护方法，包括如下步骤：（1）预处理阶段，所述LS端根据POI数据库构建索引结构；（2）所述User端利用OT Extension协议访问网格P；（3）所述User端利用OT Extension协议访问网格Q。通过上述方式，本发明基于格的位置隐私保护方法安全高效，能够保证在百万数据点上用户查询的秒级反馈。基于位置服务的广泛应用，使得本发明基于格的位置隐私保护方法具有广泛的市场前景，同时，本发明基于格的位置隐私保护方法对位置隐私保护的进一步推广和研究有着重要意义。

技术领域

本发明涉及位置隐私保护研究领域，特别是涉及一种基于格的位置隐私保护方法。

背景技术

随着移动设备和定位技术的发展，产生了大量基于位置信息的服务。通常，位置服务提供商接收来自用户的请求并反馈相关位置服务信息给请求用户，比如，通过提交个人位置信息，位置服务提供商可以为用户提供诸如“最近的餐馆或者商场”等信息。基于位置信息的应用服务为生活带来了极大的便利，同时，也带来一系列安全隐患。针对用户位置信息的攻击性推理可能导致个人的兴趣爱好，行为模式，社会习惯等隐私信息暴露，从而带来无法估量的伤害。从另一方面而言，位置信息通常由位置服务提供商负责收集维护，大量的位置信息需要投入大量的人力物力，因此，作为位置服务提供商的私有财产，位置服务提供商仅限为用户提供其请求范围内的位置信息，进而保证其私有数据的隐私安全。

目前，研究学者们已经提出了一系列方法能够在保证服务的前提下，提供一定程度的位置隐私保护。隐私保护技术大体分为三类：数据失真、数据加密和限制发布。许多隐私保护技术融合了多种技术，很难将其归属至某一类。k-匿名是基于限制发布的泛化技术的比较有代表性的隐私保护方法，可以保证任何一个位置信息与另外k-1个位置不可区分，但是k-匿名容易受到一致性攻击和背景知识攻击。

k-匿名在一定条件下，能够保证用户的位置隐私得到保护，但是却没有考虑位置服务提供商的数据隐私安全。如上所述，位置信息是位置服务提供商的私有资产，位置服务提供商并不愿意向用户泄露除用户请求范围内的位置信息外的其他位置信息。

Yi et al在“Private queries in location based services: anonymizersare not necessary”中提出借助特殊的加密方案，可以保证用户得到且仅得到其请求相关位置信息。他提出Paillier加密方案的同态性质保证了用户位置信息无法解密的情况下仍然具有可计算特性。将Paillier加密后的用户信息发送给位置服务提供商，基于本地数据及加密后的用户位置信息，位置服务提供商计算得到一系列密文形式的数据信息。位置服务提供商将这些密文形式的数据返回给用户，用户将能够解密且仅能够解密其请求位置相关的数据信息。虽然该方法实现上述目标，在保护用户和位置信息服务提供商隐私的前提下，为用户提供了位置信息服务，但是该方法中使用的两种特殊的加密方案，为了提供足够程度的信息安全，Pailiier加密方案和Rabin加密方案需要消耗大量计算代价，从而使得该方案在实际使用中并不适用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于格的位置隐私保护方法，在不泄露任一参与方隐私信息的前提下，向用户提供位置信息服务。本发明基于格的位置隐私保护方法，能够保证在百万数据点上用户查询的秒级反馈，相比目前已知的最新方法，该方法在时间上有了数量级的提高。基于位置服务的广泛应用，使得本发明基于格的位置隐私保护方法具有广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种基于格的位置隐私保护方法，其步骤包括：