[发明专利]支持个性化隐私的轨迹敏感数据保护方法

摘要

本发明提供一种支持个性化隐私的轨迹敏感数据保护方法，涉及数据分析处理技术领域。该方法包括：提取原始数据集D中用户设定需要保护的敏感位置列表SPlist；采用Google Map API对用户设定的敏感位置列表SPlist中的任意敏感位置SPb进行反向地址解析，得到敏感序列SSb；根据类簇集合Clus构建假轨迹片段；以假轨迹片段T*替换原始数据集D中轨迹片段T，输出经过隐私保护的数据集D*。本发明提供的一种支持个性化隐私的轨迹敏感数据保护方法，充分考虑到移动对象的移动速度、采样点数量和路段相似性，还对敏感位置进行了语义聚类划分，并且对于敏感位置的替换是随机的，攻击者确定真实敏感位置的概率也相对低了很多，保证了敏感位置的安全性。

主权项

1.一种支持个性化隐私的轨迹敏感数据保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：提取原始数据集D中用户设定需要保护的敏感位置列表SPlist；所述原始数据集D＝{d₁，...，d_o，...，d_z}，其中，d_o＝{ID，T，SP_list}，ID为记录的标识，T为轨迹，SP_list为用户设定需要保护的敏感位置列表；所述用户设定需要保护的敏感位置列表SP_list＝{SP₁，...，SP_k}，SP_b＝(ID’，l_core，add，sem)，其中，ID’为敏感位置的标识符，l_core为敏感位置的核心地理位置，add为敏感位置的地址，sem为敏感位置的语义信息；所述敏感位置的语义信息其中，Δt_avg为访问敏感位置用户的平均停留时长，N为访问敏感位置的用户数量，为访问敏感位置的用户列表，为一天内访问敏感位置的概率；所述一天内访问敏感位置的概率为q维向量，将一天24小时分为q段，其中，p_a为第a时段移动对象进入敏感位置的概率，且1≤a≤q；步骤2：采用Google Map API对用户设定的敏感位置列表SPlist中的任意敏感位置SPb进行反向地址解析，得到敏感序列SSb；步骤3：根据语义的敏感位置进行聚类划分形成类簇集合Clus，具体步骤如下：步骤3.1：初始化聚类划分所需的参数，包括隐私保护度l、用户设定需要保护的敏感位置列表SPlist中的中心点为SPcen、类簇集合Clus为空集、当前类簇数flag为0、类簇中心点的个数Ncen为0；步骤3.2：判断类簇中心点的个数Ncen是否小于类簇集合要分的类数，若小于，则令中心点SPcen为距离当前中心点最远的点，继续步骤3.3，若不小于，则停止；步骤3.3：令当前类簇集合Clusflag为当前类簇中心点SPcen以及与中心点SPcen混合距离最近的l‑1个点；步骤3.4：分别以当前类簇集合Clusflag中的点作为中心点，计算该点与其他l‑1个点的混合距离之和，并以与其他l‑1个点的混合距离之和最小的点替换当前类簇中心点SPcen为新的当前类簇中心点SPcen；步骤3.5：更新当前类簇集合Clusflag为新的当前类簇中心点SPcen以及与新的中心点SPcen混合距离最近的l‑1个点，返回步骤2.4，直至当前类簇中心点SPcen不再发生替换；步骤3.6：将当前类簇集合Clusflag合并到类簇集合Clus中；步骤3.7：令当前类簇数flag加1，类簇中心点的个数Ncen加1，返回步骤3.2；步骤4：根据类簇集合Clus构建假轨迹片段，具体步骤如下：步骤4.1：构建包含类簇集合Clus中所有元素的最小边界矩形MBR，并确定距离矩形MBR最近的两个路口点为假轨迹片段的起点Vs和假轨迹片段的终点Vf，初始化构建假轨迹片段所需的参数，包括采样间隔tinterval和采样点数量Num，设置当前采样点个数为0；步骤4.2：在最小边界矩形MBR中，以设定替换点位置SPfake替换用户设定需要保护的敏感位置；步骤4.3：构建从起点Vs到替换点位置SPfake之间的假轨迹片段，具体步骤如下：步骤4.3.1：根据采样间隔tinterval和移动对象的速度Vrandom确定采样点的位置；步骤4.3.2：判断采样点是否与替换点位置SPfake重合，若是，则输出当前采样点个数，继续步骤4.4，若否，则当前采样点个数加1，返回步骤4.3.1，确定下一采样点的位置；步骤4.4：构建替换点位置SPfake到终点Vf之间的假轨迹片段，具体步骤如下：步骤4.4.1：根据采样间隔tinterval和移动对象的速度Vrandom确定采样点的位置；步骤4.4.2：判断采样点是否与终点Vf重合，若是，则则输出当前采样点个数，继续步骤4.5，若否，则当前采样点个数加1，返回步骤4.4.1，确定下一采样点的位置；步骤4.5：判断当前采样点个数是否小于采样点数量Num，若是，则在替换点位置SPfake周围距离阈值θd范围内随机选取一点，返回步骤4.5，若否，则连接各个采样点，完成假轨迹片段的构建；步骤5：以假轨迹片段T*替换原始数据集D中轨迹片段T，输出经过隐私保护的数据集D*。