[发明专利]基于非均匀四叉树结构的位置大数据差分隐私划分发布方法

说明书

基于非均匀四叉树的位置大数据差分隐私划分发布方法，主要解决现有位置信息发布方法综合性能差的缺陷，提高位置大数据的发布隐私保护强度和范围计数查询精度。首先通过分析待发布位置大数据集合的分布特性确定划分结构与划分深度，对于不满足均匀性条件的二维区域按照深度优先原则进行非均匀四叉树迭代划分，直到满足算法的停止条件；然后按照“先纵向几何分配，再横向比例调整”的原则为划分结构中的各个子区域分配差分隐私预算，先根据非均匀四叉树的划分深度计算各层应当分配的几何隐私预算值，再根据同一棵子树内四个节点的密度比例进行隐私预算的局部调整；最后将各个划分区域内的原始统计值与差分隐私噪声相加，得到最终的发布数据。

技术领域

本发明属于大数据应用领域和隐私保护领域，具体涉及一种基于非均匀四叉树结构的位置大数据差分隐私划分发布方法，可用于大数据发布系统、智能交通系统、车联网、LBS系统、位置广告推送等众多应用领域的集中式位置大数据发布及隐私保护。

背景技术

作为互联网的“天然入口”，位置大数据被广泛应用于移动互联网、车联网、智能交通系统、基于位置的服务系统、社交网络等大数据热门领域。用户的位置信息经过集中式大数据发布平台的汇聚、融合、分析和加工，按照不同的需求和模式提供给各行业的科学研究、决策支持和大众服务。但是，位置信息具有很强的隐私性，恶意攻击者可能借助大数据分析软件对用户的位置信息进行收集、推理、分析、挖掘，不但可以获知用户曾经访问过哪些地点，还可以推测用户当前的具体位置，甚至可以较准确的预测用户将来的行动轨迹，导致生活习惯、健康状况、兴趣爱好、经济条件等个人隐私信息泄露，严重时甚至危害财产和生命安全。因此，解决位置信息使用过程中的隐私保护问题，已经成为制约位置大数据应用发展最为迫切的任务。

划分发布是实现位置大数据统计信息发布使用的一种有效形式，依据一定的索引结构对二维空间进行划分，每一个索引区域采用其划分意义下的数据统计值进行标识，可供用户查询一定地理范围内的其他用户数量、获知交通道路上的车流状况等。通过对索引区域的数据统计值添加差分隐私噪声，还可以进一步提高位置大数据的隐私保护效果。