基于位置服務中的位置隱私保護研究.pdf

1、近年來，基于位置服務（Location-Based Services，LBSs）由于其豐富的呈現(xiàn)形式和便捷的應用體驗受到了越來越多用戶的關注。LBS服務器可以根據(jù)用戶提供的位置信息為用戶提供極具價值的服務數(shù)據(jù)，大大方便了用戶的生活和工作。然而，用戶位置泄露會帶來一系列隱私問題。通過歷史位置的收集，用戶的日?；顒?、健康狀況、社會地位等敏感信息都會被挖掘出來。隨著人們隱私意識的不斷增強，人們懼怕自己的位置信息被誤用、濫用，因此對LBS持保留

2、態(tài)度甚至拒絕使用個人位置數(shù)據(jù)，這就嚴重制約了LBS的發(fā)展。因此，如何保護LBS用戶的隱私問題就成為社會關注的熱點。本文對LBS中的位置隱私保護問題進行了深入的研究，所取得的主要研究成果為：
　　1.對位置隱私保護相關問題和技術進行了研究。研究了當前LBS中位置隱私保護的研究現(xiàn)狀，介紹了主流的幾種位置保護機制、技術和方案。對LBS中位置隱私保護的研究目標、系統(tǒng)架構、威脅模型進行了研究，重點對位置匿名技術進行了研究，結合可能存在的攻擊

3、方式，詳細分析了各種實現(xiàn)結構的優(yōu)缺點。
　　2.提出了基于緩存與位置匿名的合作系統(tǒng)。針對位置匿名技術的性能瓶頸，為了大幅度增加用戶位置隱私，在位置匿名的基本技術上引入了緩存的概念，用戶緩存服務數(shù)據(jù)，并通過移動ad hoc網(wǎng)絡通信來分享已使用過的位置服務數(shù)據(jù)，使用戶的位置服務需求盡可能在本地得到解決，避免重復多次向LBS服務器查詢相同內(nèi)容造成位置隱私的泄露，為增加分享數(shù)據(jù)的可用性，采用基于門限的方法判決用戶需求是否在本地被解決。對于

4、位置服務需求無法在本地解決而不得不向服務提供商請求的用戶，提出了基于用戶緩存情況的虛假位置選擇算法，通過檢測緩存數(shù)據(jù)情況將虛假位置選擇在沒有緩存數(shù)據(jù)的位置，從而在用位置匿名保護用戶位置的同時擴大系統(tǒng)緩存數(shù)據(jù)量；為了抵抗位置服務提供商的針對性攻擊并進一步擴大系統(tǒng)緩存數(shù)據(jù)量，提出了虛假位置選擇算法的增強版，通過檢測緩存區(qū)查詢重疊率將虛假位置選擇在重疊率小于門限值的位置，在抵抗位置服務提供商針對性攻擊的同時盡可能為系統(tǒng)緩存得到更多服務數(shù)據(jù)。此

5、外，還通過 C++仿真，測試了緩存策略和位置選擇算法的性能。
　　3.提出了基于動態(tài)假名的隱私保護系統(tǒng)。指出了使用長期假名保護用戶身份的弊病。為解決長期假名帶來的隱私泄露問題，防止攻擊者通過長期觀察和邊信息對用戶的位置隱私進行推測攻擊等針對性攻擊，通過使用戶在向服務提供商請求位置服務時不斷更換假名，實現(xiàn)有效的身份匿名，切斷用戶的位置信息和身份信息的聯(lián)系，提高用戶的隱私程度。實現(xiàn)方法是，已注冊用戶在空閑時向可信機構請求更新假名并預存

6、，以供一段時間內(nèi)向LBS服務器發(fā)送請求時使用?？尚艡C構使用雙哈希鏈的異或運算來生成假名；為方便假名的使用和管理，為每個假名添加假名證書并將時間劃分時間槽，并使每個假名證書只在一個時間槽內(nèi)有效。LBS服務器通過假名證書可以匿名驗證發(fā)起請求的用戶是否為已注冊的用戶，避免對非注冊用戶的響應。對于注冊用戶的惡意行為，位置服務提供商可以將其假名和假名證書報告給可信機構，和可信機構合作對其進行撤銷。此外，通過使用Levy移動模型在邊信息輔助推測攻擊