[发明专利]基于密度分布的k-匿名位置隐私保护方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于密度分布的k‑匿名位置隐私保护方法及系统，包括根据查询用户周边查找到的k‑1个近邻用户位置点构造多边形k匿名区域，并计算其k‑密度值；将k‑密度值分别与设定的最大密度阈值和最小密度阈值比较；当述k‑密度值位于最大密度阈值和最小密度阈值之间时，以多边形k匿名区域的几何中心为锚点，将多边形k匿名区域发送给服务器以进行位置查询；当k‑密度值大于所述最大密度阈值时，扩大多边形k匿名区域；当k‑密度值小于所述最小密度阈值时，在多边形k匿名区域内添加若干假位置点。本发明能有效提高k‑匿名位置隐私保护方法的隐私保护效果和查询服务质量。

技术领域

本发明涉及网络与信息安全领域，特别是涉及一种基于密度分布的k-匿名位置隐私保护方法及系统。

背景技术

随着移动定位技术和无线通信技术的发展，市场上越来越多的移动设备具备GPS精确定位功能，使得位置服务(Location-Based Service，LBS)成为为移动用户提供的最有前途的服务之一。然而，当LBS给人们提供便利、给社会带来巨大效益的同时，人们也对使用LBS时导致敏感信息泄露的问题倍加关注。由于服务的获取需要在不同的位置服务提供商(Location Services Provider，LSP)之间进行交互工作，用户的位置数据必须在它们之间分享。不可信的第三方通过对以上这些位置信息进行分析对比，能比较容易地获得用户的一些重要个人信息。一旦这些隐私信息落入非法的体系中，将严重威胁用户安全。

位置隐私保护方法主要分为空间匿名方法、假位置方法和加密方法。Sweeney等人(“Sweeney.k-Anonymity:A model for protecting privacy[J].International Journalof Uncertainty Fuzziness and Knowledge-Based Systems,2012,10(05):557-570.”)提出的空间匿名方法隐私保护效果好，但该方法在匿名区域面积过大时，不仅消耗较多时间，降低查询的准确性，而且需要中心匿名服务器的协助，容易成为系统瓶颈。Hwang R H等人(“Hwang R H,HsuehY L,Wu J J,et al.SocialHide:A Distributed Framework forLocation Privacy Protection[J].Journal ofNetworkComputer Applications,2016,76:87-100.”)提出的基于P2P的空间匿名方法实现分布式系统的k-匿名隐私保护，但是忽视了邻居节点的安全问题，而且大大增加了智能手机的各种软硬件资源开销和通信开销。Kim H I等人(“Kim H I,Kim H J,Chang J W.A secure kNN query processingalgorithm using homomorphic encryption on outsourced database[J].DataKnowledge Engineering,2017.”)提出的加密方法能够很好的保护位置隐私，但资源开销太大。而假位置方法不需要构建匿名区域，不需要TTP的协助，在移动客户端通过生成假位置实现位置匿名，能很好地弥补空间匿名方法和加密方法的不足。