[发明专利]车联网中基于位置偏移的全假k匿名位置隐私保护方法

说明书

本发明公开了一种车联网中基于位置偏移的全假k匿名位置隐私保护方法，用户在需要进行位置隐私保护时，将用户车辆坐标为发送至匿名服务器，匿名服务器设置一个包含该用户车辆坐标的区域作为隐匿区域，在隐匿区域内选取k‑1个位置与用户车辆坐标组成匿名组，对匿名组中每个位置分别进行位置偏移，得到偏移位置组，匿名服务器将所生成的偏移位置组反馈给用户，供用户查询使用。本发明对生成假地址的方法进行改进，使供用户查询使用的位置是偏移后生成的，即使查询位置处于用户不可能到达的地方，攻击者也无法认定该位置与用户真实位置无关，使得假地址更加真实。本发明通过位置偏移，可以在不提高通信开销的前提下，提高对用户位置隐私的保护程度。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，更为具体地讲，涉及一种车联网中基于位置偏移的全假k匿名位置隐私保护方法。

背景技术

移动设备的迅猛发展为人们的生活带来的巨大的便利，但也带来了一些问题，其中一个问题就是用户的隐私泄露。用户的隐私包括用户的位置隐私、查询隐私等。为了解决位置隐私泄露的问题，业内提出了许多用于保护位置隐私的相关算法。k匿名算法是一种比较典型的算法，将用户位置与至少k-1个其他位置混合，组成k个用户的匿名集，从而达到保护用户位置隐私的目的。

k匿名算法能够有效的保护用户的位置隐私，但也有不足之处。k匿名算法计算量较大，并且需要依靠第三方匿名服务器。但是第三方匿名服务器容易成为攻击者的攻击目标，造成用户位置隐私的泄露。k匿名算法需要使用用户周围的k-1个其他用户共同组成k匿名区域，但有研究表明，完全使用真实用户构成k匿名区域，攻击者可以假冒用户发起查询，很容易暴露其他用户的真实位置。因此，有研究提出使用虚假或缓存的位置构成k区域，但这种方法的难点在于虚假位置和缓存位置的选择，如果随机分配虚假位置，可能会将虚假用户的位置分配到用户不太可能到达的位置，攻击者可以排除该位置进行的查询，使得k匿名算法的位置隐私保护程度下降。

图1是车联网的应用场景图。如图1所示，由于车联网中用户都是车辆，所处的位置都是车辆能够到达的地方，因此存在一些用户不可能达到的地方，如河流、池塘等地。攻击者如果获取了这一信息，则可以判断用户位置必须处于道路、停车场等车辆可以到达的地方。如果使用随机k匿名算法选取的假位置处于道路之外的其他地方，攻击者在攻击服务器时，根据查询概率和背景知识，可以判断出这些位置是假位置，降低了算法对用户位置隐私的保护程度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车联网中基于位置偏移的全假k匿名位置隐私保护方法，通过位置偏移提高对用户位置隐私的保护程度。

为实现上述发明目的，本发明车联网中基于位置偏移的全假k匿名位置隐私保护方法包括以下步骤：

S1：用户在需要进行位置隐私保护时，将用户车辆坐标为(x₀,y₀)发送至匿名服务器；

S2：匿名服务器在收到用户车辆坐标后设置一个包含该用户车辆坐标的区域作为隐匿区域；

S3：匿名服务器在隐匿区域内选取k-1个位置(x_i,y_i)，其中i＝1,2,…,k-1，与用户车辆坐标(x₀,y₀)组成匿名组；