[发明专利]一种基于位置服务的轨迹隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种基于位置服务的轨迹隐私保护方法。步骤1：根据用户的真实位置location生成模糊区域BA；步骤2：用模糊区域BA替代用户真实位置location，从多个匿名器中随机选择一个匿名服务器，向其发送查询请求(id，BA，t，query，k)；步骤3：匿名服务器收到步骤2发送的请求信息后，在模糊区域BA内根据路网选择一个位置点L_i；步骤4：匿名服务器根据步骤3中产生的L_i生成匿名查询请求；步骤5：向位置服务提供商发送匿名查询请求。本发明基于多匿名器系统结构隐私保护模型进行实时轨迹隐私保护方法的研究，提出将位置模糊和K‑匿名相结合的方法，以达到增强轨迹隐私保护同时保证数据可用性的目的。

技术领域

本发明属于信息技术安全的技术领域；具体涉及一种基于位置服务的轨迹隐私保护方法。

背景技术

近年来随着移动智能设备的不断发展与应用，基于位置的服务(Location-basedService,LBS)得到了广泛使用，极大地方便了人们的生活。用户在获取LBS服务时需要提供自己的位置信息，那么在连续查询过程中就会产生大量的时空位置信息也就是轨迹数据，攻击者通过挖掘轨迹数据可以推测用户的私人信息，比如用户的兴趣爱好，政治信仰，身体健康状况等等，因此在位置隐私保护技术的基础上提出了实时轨迹隐私保护技术。

为了解决轨迹隐私泄露的问题，国内外研究学者已经提出了很多轨迹隐私保护方法，当前的主流方法有三种：K-匿名、加噪、动态匿名。K-匿名方法存在背景知识攻击缺陷以及数据稀疏的问题。加噪的方法是通过添加噪声混淆真实数据从而达到隐私保护的目的，但噪声添加太多会影响数据的可用性。动态匿名主要是用假名替换用户真实身份抵抗攻击者对用户的识别，但在轨迹隐私保护中仅仅替换假名无法有效保护用户的隐私。

基于位置服务的轨迹隐私保护中系统架构主要有两种：独立式结构和中心式结构。独立式结构由客户端和服务器两个组件组成，隐私保护过程是在客户端完成，这种隐私保护模型实现简单但对客户端的计算性能等要求较高，且无法充分利用周边环境知识。中心匿名器结构组成部分有：客户端、可信中心匿名器、服务器，隐私保护过程主要由可信匿名器完成，这种系统结构降低了对客户端的要求，但是中心服务器容易受到单点攻击，也存在性能瓶颈问题，而且可信第三方在现实中一般不存在。

为了解决以上问题张少波等人提出了多匿名器系统结构，多匿名器结构虽然可以有效避免中心匿名器遭受单点攻击，但张少波等人的研究仅仅使用假名替换保护用户的身份信息，没有对用户的位置信息做出有效保护，攻击者仍然可以获得用户的查询请求信息然后推测出用户的轨迹信息。

发明内容

本发明的目的是针对现有基于位置服务的轨迹隐私保护方法缺乏对不可信匿名器和数据可用性的考虑，克服现有技术的不足，提供一种基于位置服务的轨迹隐私保护方法；该方法基于多匿名器系统结构隐私保护模型进行实时轨迹隐私保护方法的研究，提出将位置模糊和K-匿名相结合的方法，以达到增强轨迹隐私保护同时保证数据可用性的目的。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于位置服务的轨迹隐私保护方法所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据用户的真实位置location生成模糊区域BA；

步骤2：用模糊区域BA替代用户真实位置location，从多个匿名器中随机选择一个匿名服务器，向其发送查询请求(id，BA，t，query，k)；

步骤3：匿名服务器收到步骤2发送的请求信息后，在模糊区域BA内根据路网选择一个位置点L_i；

步骤4：匿名服务器根据步骤3中产生的L_i生成匿名查询请求；

步骤5：向位置服务提供商发送匿名查询请求。

进一步的，所述步骤1中生成模糊区域BA的具体过程为：