基于位置服务中位置及轨迹隐私保护理论与方法研究
批准号:
61372075
项目类别:
面上项目
资助金额:
76.0 万元
负责人:
李兴华
依托单位:
学科分类:
信息论
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
姜奇、姚青松、李辉、高胜、芦翔、卢笛、李书欣、邓凌娟
中文摘要
本项目对基于位置服务中的位置和轨迹隐私保护开展研究。针对位置隐私保护,首先拟采用博弈论的方法对位置隐私和服务质量进行权衡,以此指导位置隐私保护方案的设计;其次设计专门的加密方法,以此为基础在加密数据库上进行安全、高效的范围查询和k最近邻查询,最终实现云计算环境下基于位置服务中的位置隐私保护;然后对群组最近邻查询中位置隐私保护方案开展研究,使得群组用户在不泄露自己位置信息的情况下能够计算出距离群组用户最近的点,获得较准确的位置服务。针对轨迹隐私保护,我们拟提出一个位置感知的自适应轨迹k-匿名方法,用户根据对轨迹上不同点间隐私要求的差异,自适应地选择匿名集,在此基础上构造前后两个停留点间能够达到隐私保护最大化的k条轨迹;最后针对不同用户对轨迹隐私保护和数据利用率不同的需求,以及相同用户在不同场景下对两者动态变化的需求,提出个性化的轨迹隐私保护模型。
英文摘要
The location and trajectory privacy protection in location based service (LBS) is the topic of our proposal. For the location privacy protection, the game theory will be employed to make a tradeoff between the location privacy and the quality of service provided, under the guide of which location privacy protection schemes will be devised. Then a specific encryption algorithm will be devised, with which secue and efficient range queries and k nearest neighbors (kNN) queries on the encrypted database will be realized, to support the LBS location privacy protection in the cloud computing. Meanwhile, we will focus on the location privacy protection for the group users in the nearest neighbor query. The users in the group will derive a point that is located nearest away from the group users, while the group users do not need to reveal their respective locations. Through which, the group will get an accurate location service. For the trajectory privacy protection, an adaptive trajectory k-anonymity method with the location-awareness will be proposed, and the user adaptively select a anonymity set based on the deffereiated requests for the privacy of the different points in the trajectory. Based on which, the k trajectories that can provide the maxium privacy protection will be constructed between the contiguous sample points. Last, considering that different users have different privacy and data utility requests and a same user has dynamic requests for those two aspects under different scenarioes, a personalized trajectory privacy protection model will be proposed .
本项目对基于位置服务中的位置和轨迹隐私保护关键技术分别开展研究,取得的主要研究成果为:(1)在 LBS位置保护方法中,用户位置隐私的保护和其所获得的服务质量是相互矛盾的。因此项目组分别对影响用户位置隐私及服务质量的因素进行权衡,综合用户的个性化需求,提出了用户需求感知的隐私保护方法,使其能够兼顾两者。并且为使用户能够根据不同的需求享受多个运营商提供的服务,在非合作博弈模型下还构建了用户选择无线网络接入的支付函数模型,实现用户自主选择优秀网络进行接入。(2)对于云计算中LBS的位置隐私保护,为防止攻击者多次向代理服务器发起请求,导致服务信息被恶意读取、篡改,项目组提出了基于共享秘钥和理性秘密共享的数据验证及访问控制方法,不仅使得云端位置数据库的安全性得到保障,同时代理服务器能够验证合法请求用户和服务提供商的身份。(3)考虑目前大部分位置隐私保护方法都采用集中式结构,使得匿名服务器成为通信瓶颈和攻击对象,导致单点失效。对于群组服务中请求用户的位置隐私保护,项目组提出了一种基于分布式P2P结构的群组最近邻匿名框架,并引入激励机制,在保护群组用户位置隐私的同时有效促进了用户间的相互协作;(4)项目组从轨迹的整体方向、相邻位置的时间可达及移动距离对单条轨迹中相邻位置间的时空关联性和轨迹间的相似性进行分析,设计了自适应轨迹K匿名构造方法。并就时间可达性、方向相似性和出入度三个方面对用户在相邻请求中提交的位置集合间的时空关系进行分析,为连续请求下的用户构造满足其需求的K条轨迹。(5)考虑到不同用户对轨迹隐私和数据利用率具有不同的需求,并且同一用户在不同场景下对轨迹隐私和数据利用率的要求也是动态变化的,项目组在兼顾这两方面因素的基础上构建了一种个性化匿名模型,并提出基于频率的轨迹抑制方法,实现了在多条候选轨迹中选择K条最优的轨迹以形成轨迹K匿名。
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DOI:
10.1007/s10916-016-0587-1
发表时间:
2016-11
期刊:
Journal of Medical Systems
影响因子:
5.3
作者:
[Jiang Qi, Lian Xinxin, Yang Chao, Ma Jianfeng, Tian Youliang, Yang Yuanyuan]
通讯作者:
Yang Yuanyuan
Position based key exchange: definitions and implementations
基于位置的密钥交换:定义和实现
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
Journal of Communications and Information Networks
影响因子:
--
作者:
[Junwei Zhang, Fangqiong Du, Jianfeng Ma, Chao Yang]
通讯作者:
Chao Yang
DOI:
10.1007/s12083-015-0328-0
发表时间:
2015-02
期刊:
Peer-to-Peer Networking and Applications
影响因子:
4.2
作者:
[Weidong Yang;Yunhua He;Limin Sun;Xiang Lu;Xinghua Li]
通讯作者:
Weidong Yang;Yunhua He;Limin Sun;Xiang Lu;Xinghua Li
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
计算机研究与发展
影响因子:
--
作者:
[李学峰, 张俊伟, 马建峰, 刘海]
通讯作者:
刘海
DOI:
10.1007/s11432-015-9066-9
发表时间:
2017-06
期刊:
Science China Information Sciences
影响因子:
--
作者:
[Liu Hai, Li Xinghua, Ma Jianfeng, Xu Mengfan, Guo Jingjing]
通讯作者:
Guo Jingjing
共 32 条
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资助金额:0.0万元
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负责人:李兴华
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依托单位:
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批准年份:2017
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负责人:李兴华
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依托单位:
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依托单位:
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批准年份:2007
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负责人:李兴华
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依托单位:
国内基金
海外基金