基于軌跡數據的用戶關系隱私保護
發(fā)布時間：2021-10-04 22:11
各種基于位置的服務應用給人們的生活帶來了巨大的便利,與此同時,用戶的隱私問題也越來越受到關注。軌跡數據中含有用戶的多種信息,攻擊者能夠從軌跡中發(fā)現用戶的關系隱私。本文的目標是保護用戶關系的隱私。本文提出的解決方案具有普適性,可以應用于有關用戶關系的軟件等,例如,微博和微信等App。本文是在軌跡數據的背景下提出了發(fā)現用戶親密關系的算法,并針對不滿足隱私要求的親密關系提出了相應的保護算法。（1）本文首先討論如何衡量用戶間親密關系,并提出了計算用戶親密關系的算法（CUIA）,算法中基于相似子軌跡,使用本文設計的衡量用戶親密關系的因素來計算用戶間親密關系,因素包括時間相似性、地點相似性和序列相似性,其中包含敏感時間和敏感地點,最后采用S-型函數歸一化,得出用戶間的親密關系程度,算法能夠較為準確的衡量用戶間的親密關系。（2）本文提出了用戶關系隱私保護模型,kmn-匿名,該匿名模型能夠較快的達到用戶的隱私要求�；谀涿Ｐ蛷年P系圖中發(fā)現不符合匿名要求的用戶關系,并且在圖結構中給需要保護的用戶關系分為三類,分別是:單親密關系、傳遞關系和多傳遞關系。（3）本文提出了保護用戶親密關系的算法,分別是全局泛...
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３．１心？＿匿名例圖（ａ）原始圖形結構??（ｂ）修改后的圖結構??
?基于軌跡數據的用戶關系隱私保護???１???２?Ｇ?—?４???５?—Ａ—?７??Ｗ．．?＼?／—．一、廣??３?６?－?Ｂ?８??Ｂ??－？?／??９??圖３．?３區(qū)分親密關系類型圖??Ｆｉｇ．?３．３?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｎｔｉｍａｔｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ??假設需要保護的是２個用戶間的關系，Ａ：的值為３，那么經過計算，得出最小的ｍ為３。??在圖中表示的３個頂點的連通子圖為三角形，因此得出，只要不在三角形中的邊都是需??要保護的親密關系。首先看＾５７，Ｖ５在連通子圖Ｇ’?＝?＜Ｖ？／，Ｖ５，Ｖ（５＞中，而Ｖ７的度為１，符合??單親密關系。中ｖ＜５和ｖ＜？的度都大于２，且ｖ？還存在一個需要保護，因此，ｒｅｓ和??符合傳遞關系類型。０７，其中和心都在連通子圖中，因此Ｄ■／屬于多傳遞關系類型。??３．４?本章小結??本節(jié)主要描述了如何從軌跡中發(fā)現用戶間的親密關系，從軌跡中去提取影響用戶親??密關系的因素，并且量化計算。軌跡本身很長，首先進行的軌跡過濾操作能夠在一定程??度上減少計算量，另外，在計算親密關系之后，利用Ｓｉｇｍｏｉｄ函數歸一化，利用函數的??特點可以將有親密關系的用戶的親密值差距較小，親密關系較小的用戶間的親密值能夠??差距變大，使他們的值拉開一定距離。計算之后本節(jié)還提出了需要進行保護的用戶個人??隱私的類型，和需要保護的用戶親密關系隱私的類型，為了后續(xù)的用戶個人隱私保護和??用戶關系隱私保護提供準備。??－２４?－??
?基于軌跡數據的用戶關系隱私保護???舉例：首先，在圖４．３中，ＪＳＣ是的相似子軌跡。我們得到了?＂中位??置點的鄰居區(qū)域，Ｊ的區(qū)域由Ｗ表示，其中包含五，歷Ｓ的鄰居區(qū)域由和表示，其中??包含Ｆ，?／；?Ｃ的鄰居區(qū)域由Ｗ表示，其中包含Ｇ，?Ｊ。假設４＝３，根據全局泛化規(guī)則，??軌跡中的相應位置經過泛化區(qū)域由泛化區(qū)域表示。從圖中看出，的和通過泛化區(qū)域，??且ｍ?＝?３，己經滿足了?匿名〇??／?Ｘ?ｋ、、Ｖ－乂＇丫??ｘｉｖ?ｖＷ?ｒ??一????圖４．?３全局泛化圖??Ｆｉｇ．?４．３?Ｇｌｏｂａｌ?ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｇｒａｐｈ??４．?１．２局部泛化??在上節(jié)中己經給出了全局泛化的算法，它匿名保護較好，然而它最大的缺點在于數??據可用性較低，使得數據的改動偏大，全局泛化使得數據失真較為嚴重。因此，基于全??局泛化的缺點，本文又提出了一種局部泛化（Ｌｏｃａｌ?ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，簡稱ＬＧＡ）??的新方法。局部泛化和全局泛化的區(qū)別在于并不是將位置點的整個鄰居用一個區(qū)域＾表??示，而是挑選區(qū)域中的某一個位置點來完成局部泛化的目標，即找到樣點來代替需要修??改的位置點，本文稱之為局部泛化。局部泛化算法包含４個子算法，是根據隱私保護關??系的三種類型，分別給出不同的保護方法，他們被統(tǒng)稱為局部泛化算法。??（１）單親密關系??對于單親密關系，它的特點是關系中的一個用戶已經滿足匿名要求，而關系中的另??一個用戶的度為１，與其他用戶的關聯最少，對其他軌跡的影響也就最小，因此，對于??單親密關系，本文采用減關系的方式，修改關系中的度為１的用戶軌跡，使得單親密關??－２８?－?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于κ-泛化技術的時空數據個人隱私保護方法[J]. 楊姿,寧博,李毅. 華東師范大學學報(自然科學版). 2017(05)
[2]軌跡發(fā)布中基于時空關聯性的假軌跡隱私保護方案[J]. 雷凱躍,李興華,劉海,裴卓雄,馬建峰,李暉. 通信學報. 2016(12)
[3]高效的軌跡隱私保護方案[J]. 李鳳華,張翠,牛犇,李暉,華佳烽,史國振. 通信學報. 2015(12)
[4]個性化隱私保護軌跡發(fā)布算法[J]. 孫嵐,郭旭東,王一蕾,吳英杰. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2014(12)
[5]面向數據發(fā)布和分析的差分隱私保護[J]. 張嘯劍,孟小峰. 計算機學報. 2014(04)
[6]差分隱私保護及其應用[J]. 熊平,朱天清,王曉峰. 計算機學報. 2014(01)
[7]基于聚類雜交的隱私保護軌跡數據發(fā)布算法[J]. 吳英杰,唐慶明,倪巍偉,孫志揮,廖尚斌. 計算機研究與發(fā)展. 2013(03)
[8]軌跡隱私保護技術研究[J]. 霍崢,孟小峰. 計算機學報. 2011(10)
[9]面向微聚集技術的k-匿名數據質量評估模型[J]. 陳建明,韓建民. 計算機應用研究. 2010(06)
博士論文
[1]位置隱私保護及其在基于位置的社交網絡服務中的應用研究[D]. 談嶸.華東師范大學 2013
本文編號：3418427
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３．１心？＿匿名例圖（ａ）原始圖形結構??（ｂ）修改后的圖結構??
?基于軌跡數據的用戶關系隱私保護???１???２?Ｇ?—?４???５?—Ａ—?７??Ｗ．．?＼?／—．一、廣??３?６?－?Ｂ?８??Ｂ??－？?／??９??圖３．?３區(qū)分親密關系類型圖??Ｆｉｇ．?３．３?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｎｔｉｍａｔｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ??假設需要保護的是２個用戶間的關系，Ａ：的值為３，那么經過計算，得出最小的ｍ為３。??在圖中表示的３個頂點的連通子圖為三角形，因此得出，只要不在三角形中的邊都是需??要保護的親密關系。首先看＾５７，Ｖ５在連通子圖Ｇ’?＝?＜Ｖ？／，Ｖ５，Ｖ（５＞中，而Ｖ７的度為１，符合??單親密關系。中ｖ＜５和ｖ＜？的度都大于２，且ｖ？還存在一個需要保護，因此，ｒｅｓ和??符合傳遞關系類型。０７，其中和心都在連通子圖中，因此Ｄ■／屬于多傳遞關系類型。??３．４?本章小結??本節(jié)主要描述了如何從軌跡中發(fā)現用戶間的親密關系，從軌跡中去提取影響用戶親??密關系的因素，并且量化計算。軌跡本身很長，首先進行的軌跡過濾操作能夠在一定程??度上減少計算量，另外，在計算親密關系之后，利用Ｓｉｇｍｏｉｄ函數歸一化，利用函數的??特點可以將有親密關系的用戶的親密值差距較小，親密關系較小的用戶間的親密值能夠??差距變大，使他們的值拉開一定距離。計算之后本節(jié)還提出了需要進行保護的用戶個人??隱私的類型，和需要保護的用戶親密關系隱私的類型，為了后續(xù)的用戶個人隱私保護和??用戶關系隱私保護提供準備。??－２４?－??
?基于軌跡數據的用戶關系隱私保護???舉例：首先，在圖４．３中，ＪＳＣ是的相似子軌跡。我們得到了?＂中位??置點的鄰居區(qū)域，Ｊ的區(qū)域由Ｗ表示，其中包含五，歷Ｓ的鄰居區(qū)域由和表示，其中??包含Ｆ，?／；?Ｃ的鄰居區(qū)域由Ｗ表示，其中包含Ｇ，?Ｊ。假設４＝３，根據全局泛化規(guī)則，??軌跡中的相應位置經過泛化區(qū)域由泛化區(qū)域表示。從圖中看出，的和通過泛化區(qū)域，??且ｍ?＝?３，己經滿足了?匿名〇??／?Ｘ?ｋ、、Ｖ－乂＇丫??ｘｉｖ?ｖＷ?ｒ??一????圖４．?３全局泛化圖??Ｆｉｇ．?４．３?Ｇｌｏｂａｌ?ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｇｒａｐｈ??４．?１．２局部泛化??在上節(jié)中己經給出了全局泛化的算法，它匿名保護較好，然而它最大的缺點在于數??據可用性較低，使得數據的改動偏大，全局泛化使得數據失真較為嚴重。因此，基于全??局泛化的缺點，本文又提出了一種局部泛化（Ｌｏｃａｌ?ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，簡稱ＬＧＡ）??的新方法。局部泛化和全局泛化的區(qū)別在于并不是將位置點的整個鄰居用一個區(qū)域＾表??示，而是挑選區(qū)域中的某一個位置點來完成局部泛化的目標，即找到樣點來代替需要修??改的位置點，本文稱之為局部泛化。局部泛化算法包含４個子算法，是根據隱私保護關??系的三種類型，分別給出不同的保護方法，他們被統(tǒng)稱為局部泛化算法。??（１）單親密關系??對于單親密關系，它的特點是關系中的一個用戶已經滿足匿名要求，而關系中的另??一個用戶的度為１，與其他用戶的關聯最少，對其他軌跡的影響也就最小，因此，對于??單親密關系，本文采用減關系的方式，修改關系中的度為１的用戶軌跡，使得單親密關??－２８?－?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于κ-泛化技術的時空數據個人隱私保護方法[J]. 楊姿,寧博,李毅. 華東師范大學學報(自然科學版). 2017(05)
[2]軌跡發(fā)布中基于時空關聯性的假軌跡隱私保護方案[J]. 雷凱躍,李興華,劉海,裴卓雄,馬建峰,李暉. 通信學報. 2016(12)
[3]高效的軌跡隱私保護方案[J]. 李鳳華,張翠,牛犇,李暉,華佳烽,史國振. 通信學報. 2015(12)
[4]個性化隱私保護軌跡發(fā)布算法[J]. 孫嵐,郭旭東,王一蕾,吳英杰. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2014(12)
[5]面向數據發(fā)布和分析的差分隱私保護[J]. 張嘯劍,孟小峰. 計算機學報. 2014(04)
[6]差分隱私保護及其應用[J]. 熊平,朱天清,王曉峰. 計算機學報. 2014(01)
[7]基于聚類雜交的隱私保護軌跡數據發(fā)布算法[J]. 吳英杰,唐慶明,倪巍偉,孫志揮,廖尚斌. 計算機研究與發(fā)展. 2013(03)
[8]軌跡隱私保護技術研究[J]. 霍崢,孟小峰. 計算機學報. 2011(10)
[9]面向微聚集技術的k-匿名數據質量評估模型[J]. 陳建明,韓建民. 計算機應用研究. 2010(06)
博士論文
[1]位置隱私保護及其在基于位置的社交網絡服務中的應用研究[D]. 談嶸.華東師范大學 2013
本文編號：3418427
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