[发明专利]一种基于经纬网格的路网环境下用户位置隐私保护方法

说明书

本发明涉及一种基于经纬网格的路网环境下用户位置隐私保护方法，属于用户隐私安全领域。该方法采用中心服务器架构，通过经纬网格方法让移动终端对真实位置做网格处理以及对提及到的兴趣点做K‑匿名处理，再将初步处理后的请求数据交给匿名服务器，中心服务引入路网信息，采用ARGA算法生成匿名区，采用基于经典SpaceTwist算法形成的多兴趣点增量查询算法向LBS发起请求，获取详细兴趣信息返回给移动终端。本发明结合经纬网格克服了匿名服务器非可信问题，引入路网信息，增强了特殊路网环境下用户隐私安全。

技术领域

本发明属于基于位置服务用户位置隐私保护领域，涉及一种基于经纬网格的路网环境下用户位置隐私保护方法。

背景技术

随着4G技术迅速发展，移动终端已经完全渗入到人们生活的方方面。定位技术的成熟，让基于位置的服务快速崛起。目前基于位置服务可谓是移动用户的必需品。例如移动用户用自己的手机查看离自己最近的餐馆、离自己最近的旅馆等。然而，虽然位置服务给移动用户提供了较大的便利，但是其可能威胁到用户的隐私。攻击者很可能窜通位置服务器提供商窃取查询用户的隐私信息和查询日志。攻击者联合位置服务提供商得到查询用户的位置信息和查询信息等隐私，就可推断去用户的隐私信息。例如移动用户想位置服务器提供查询离自己当前位置最近眼科医院时，攻击联合位置服务提供商就可以获取到该查询用户的具体位置和推断出该查询者可能患有眼科疾病。

最近几年，关于基于位置服务的用户位置信息保护的研究已经取得了一定的成果。大多数算法都是基于K-匿名算法和SpaceTwist算法。GruteserM等提出K-匿名算法采用第三方匿名服务器体系架构。其主要思想是：向LBS发起请求时，向其请求信息中添加K-1个其它冗余信息，以至于让LBS无法判别出用户的真实请求，从而达到隐私保护效果。第三方匿名服务架构中，原有的保护算法是基于第三方匿名服务器是完全可信的情况下，把移动用户的真实数据交个匿名服务器进行匿名处理，但在实际情况中，匿名服务器其实是不完全可信的。贾金营等提出空间网格和经纬网格方法，它们假设匿名服务器是不完全可信的，移动用户需要先简单的匿名处理一下自己的真实位置，然后在发给匿名服务器进行二次匿名，最后让匿名服务器向LBS发起请求。但是该两种算法并没有在匿名服务器端对用户兴趣点进行保护，从而可能间接泄露用户的位置信息。在兴趣点匿名过程中，K-匿名算法采用随机添加K-1个冗余信息，然而该方法不适用于移动用户的连续查询。

SpaceTwist算法与K-匿名相比，SpceTwist算法只适用于位置隐私保护。SpaceTwist方案通过选取特殊虚假位置代替用户的真实位置向位置服务商发起查询请求，其通常不需要加入可信第三方服务器。其主要思想是：用户在真实位置附近随机获取一个锚点，用该锚点向位置服务提供商发起增量查询，直到返回的数据覆盖到用户需求范围即可。该放在用户较少的情况下可能出现位置保护失败的情况，针对该问题胡德敏等提出SpaceTwist和K-匿名算法相结合的方法，在用户查询前，先向LBS请求所在区域的用户数量，从而来形成k-匿名，然后在向LBS发起请求。该方法在LBS返回给用户的信息为虚假信息时，会出现位置保护失败的现象。

薛姣等设计基于路网的保护方法，采用匿名树和最小环来处理基于路网用户隐私保护问题。但该方法需要计算最小环和匿名树，有加大的计算开销，不适用于实际情况。周长利等采用客服端-服务器架构，提供了移动环境下位置意思保护方法。该算法通过计算自己即将到达的路端，然后用路端发起位置服务请求，该方法虽然保护用户的当前位置，但泄露了用户即将到达的位置，在位置保护中存在一定的隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于经纬网格的路网环境下用户位置隐私保护方法，通过移动端兴趣点缓冲池来解决用户连续查询时暴露兴趣点的问题，结合经纬网格与路网信息设计出一种增量查询算法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于经纬网格的路网环境下用户位置隐私保护方法，该方法包括以下步骤，