[发明专利]一种防止位置依赖攻击的位置隐私保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及位置服务领域，尤其是涉及一种防止位置依赖攻击的位置隐私保护方法。

背景技术

为保护位置隐私，Gruteser和Grunwald提出了位置k-匿名。当且仅当一个用户发送给服务提供商的位置与其它k-1个用户无法区别时称此用户满足位置k-匿名。为获得位置k-匿名，用户的确切位置被扩展为一些匿名区域，使得每一个区域中至少包含k-个用户。后来出现了很多基于位置k-匿名的工作。它们可以被分为3个问题：第一，如何根据用户隐私需求快速寻找匿名集；第二，如何修正位置k-匿名模型保护更多的隐私；第三，如何有效的回答基于感知位置隐私位置的查询，如最近邻查询和范围查询。

位置匿名按照用户隐私需求降低空间粒度。然而，很多算法关注用户snapshot位置，而忽略了用户连续位置更新。当移动用户连续频繁的发送查询，可能造成隐私泄露的现象。如果一个攻击者(如服务提供商)搜集用户历史匿名区域同时知道用户的运动模式(如最大运动速度)，用户的位置隐私受到威胁。例如图1所示，用户A、B、C在时刻ti组成匿名区域RA，ti；用户A、E、F在时刻t_i+1组成匿名区域R_A，ti+1.如果攻击者知道用户上一个时刻匿名区域R_A，ti和最大运动速度v_A，用户A在t_i+1的位置被限定于最大运动边界(maximum movement boundary，MMB)MMB_{A，ti，ti+1}当中。从而，攻击者可能推测出用户A在t_i+1一定位于MMB_{A，ti，ti+1}和R_A，ti+1的交集(如阴影区域)中。最坏情况下，如果重叠位置只是一个位置点，则用户确切的位置被泄露。

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题而产生的。本发明的一个目的是提出一种防止位置依赖攻击的位置隐私保护方法。

在一个方面中，根据本发明的防止位置依赖攻击的位置隐私保护方法包括步骤：A、移动用户将查询请求r＝(id，l，q，k，v，Amin)发送给匿名服务器，其中该查询请求形式为，其中id为用户标识符，l为用户当前位置(x，y)，q为查询内容，v是移动用户的运动速度，k是用户的最小隐私度需求，Amin是用户要求的匿名后的最小面积；B、匿名服务器对查询请求r＝(id，l，q，k，v，Amin)进行位置匿名处理，并将匿名处理后的请求r′＝(id′，R，q)发送给提供位置服务的数据库服务器；C、数据库服务器根据所接收到的请求r′＝(id′，R，q)进行查询处理，并将查询结果的候选集返回给匿名服务器；D、匿名服务器从数据库服务器返回的候选结果中选择正确的查询结果返回给相应的移动用户。

在这个方面中，其中步骤B进一步包括步骤：B1、匿名服务器将所接收到的查询请求r＝(id，l，q，k)中的用户id转换为假名id’，并记录id与假名id’的对应关系；B2、匿名服务器根据用户的速度v求得其最大运动边界MMB；B3、依次扫描空间中的查询，建立查询请求r的堆栈vNrofMO；B4、依次扫描查询请求r的vNrofMO中的每个查询，从而维护CRSet中的极大团，其中CRSet是匿名服务器中的查询的数据结构图；B5、从CRSet中取出所有包含r的团，组成canCR，并得到候选匿名集Csti；B6、对于候选匿名集CSti中的每一个用户u而言，计算d＝MaxMinD(R_u，ti-1，CR_u，ti)，并由此得到其中最大的d即δd，并且发布匿名区域R，其中CR_u，ti是在CSti中的用户的形成的最小边界矩形，R_u，ti-1是在t_i-1时刻该查询的匿名位置。

在这个方面中，其中步骤B4进一步包括步骤：B41、从CRSet中找出每个查询v所在团集合Cv；B42、从CRSet中找出r所在团集合Cw；B43、求得Cv和Cw的交集Cvw；B44、从Cv中删除包含v但不再极大的团； B45、从Cw中删除包含w但不再极大的团；B46、依次取出Cvw中的每一个元素，加上r和v点后插入CRSet中。