本文關(guān)鍵詞：基于Paillier加密算法的私密近鄰檢測(cè)研究

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【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)與空間定位技術(shù)的發(fā)展,以及智能終端的快速普及,基于位置服務(wù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。私密近鄰檢測(cè)即是基于位置服務(wù)中最為普遍的應(yīng)用場(chǎng)景,用戶可以查找位于附近的好友。然而,人們?cè)谙硎芑谖恢梅⻊?wù)所帶來的快捷和便利的同時(shí),也同樣面對(duì)著位置隱私暴露的風(fēng)險(xiǎn)。隨著人們隱私觀念的提升,私密近鄰檢測(cè)中的隱私保護(hù)也越來越受到關(guān)注。傳統(tǒng)的私密近鄰檢測(cè)方案存在著對(duì)移動(dòng)終端的硬件要求較高、用戶的隱私性保護(hù)不足、通信成本高、用戶體驗(yàn)差等諸多不足,不能夠滿足人們對(duì)隱私保護(hù)的個(gè)性化需求,因此如何設(shè)計(jì)一種高效的私密近鄰檢測(cè)解決方案成為了研究人員研究的重點(diǎn)。本文總結(jié)并且分析了以往私密近鄰檢測(cè)方面的工作,首先介紹了基于位置服務(wù)研究的背景和意義,引入了私密近鄰檢測(cè)的各種概念；其次,分析了私密近鄰檢測(cè)的各種隱私保護(hù)方法,并對(duì)比了各種方法的優(yōu)劣；最終總結(jié)了私密近鄰檢測(cè)的保護(hù)框架,主流的解決方案,服務(wù)評(píng)價(jià)體系等內(nèi)容。本文以設(shè)計(jì)一種高效的適用于移動(dòng)終端的私密近鄰檢測(cè)解決方案為目標(biāo),主要研究和創(chuàng)新成果可以總結(jié)概括為以下：(1)首先本文基于Paillier同態(tài)加密算法提出了一種高效的私密近鄰檢測(cè)算法——EPPD算法。在EPPD算法中,我們提出了基于相對(duì)位置關(guān)系的近鄰判別算法為用戶實(shí)現(xiàn)高效的近鄰判別,提出了同態(tài)位置加密算法保護(hù)判別過程中用戶的位置隱私信息。與傳統(tǒng)的近鄰檢測(cè)方案相比,EPPD算法滿足了用戶的個(gè)性化鄰域設(shè)定需求,提高了近鄰檢測(cè)中的檢測(cè)效率,降低了用戶端的計(jì)算開銷,提高了近鄰檢測(cè)的準(zhǔn)確度,并有效保護(hù)用戶的位置隱私。(2)其次,在這些技術(shù)基礎(chǔ)上,本文針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境,分別設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩種私密近鄰檢測(cè)解決方案,一種是獨(dú)立節(jié)點(diǎn)框架的私密近鄰檢測(cè)解決方案IPDP協(xié)議；另外一種是基于中心服務(wù)器框架的私密近鄰檢測(cè)解決方案DPDP協(xié)議.IPDP協(xié)議結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有易組裝易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。DPDP協(xié)議中用戶的計(jì)算時(shí)間與通信成本消耗更低,用戶的服務(wù)體驗(yàn)更為優(yōu)越。(3)最終本文搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)兩種協(xié)議分別進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),從理論和實(shí)驗(yàn)角度討論了協(xié)議的隱私保護(hù)情況,并對(duì)協(xié)議的性能進(jìn)行了評(píng)估與對(duì)比。最終的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了兩種協(xié)議性能的優(yōu)越性,不僅能夠完成隱私保護(hù)的目標(biāo),而且能夠減少用戶的通信成本和計(jì)算時(shí)間,提高用戶的服務(wù)體驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：基于位置服務(wù) 位置隱私保護(hù) 私密近鄰檢測(cè) Paillier算法 決策樹算法
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN918.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 研究背景和研究意義11-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 假名法13-15
• 1.2.2 假位置法15-16
• 1.2.3 K-匿名位置保護(hù)法16-17
• 1.2.4 位置加密法17-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 1.3.1 本文研究內(nèi)容19
• 1.3.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及安排20-22
• 2 私密近鄰檢測(cè)概述22-29
• 2.1 私密近鄰檢測(cè)基本概念22-24
• 2.2 私密近鄰檢測(cè)隱私保護(hù)框架體系24-27
• 2.2.1 獨(dú)立節(jié)點(diǎn)框架體系24-25
• 2.2.2 分布式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)框架體系25-26
• 2.2.3 基于中心服務(wù)器框架體系26-27
• 2.3 私密近鄰檢測(cè)方案服務(wù)評(píng)價(jià)27-28
• 2.3.1 計(jì)算時(shí)間27-28
• 2.3.2 通信成本28
• 2.3.3 結(jié)果可靠度28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 基于Paillier算法的高效私密近鄰檢測(cè)算法研究29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 基于相對(duì)位置關(guān)系的近鄰判別算法29-36
• 3.2.1 近鄰檢測(cè)中的相對(duì)位置關(guān)系30-32
• 3.2.2 基于相對(duì)位置關(guān)系的決策樹建立32-35
• 3.2.3 近鄰判別算法實(shí)現(xiàn)與性能評(píng)估35-36
• 3.3 基于近鄰判別的同態(tài)位置隱私保護(hù)算法36-42
• 3.3.1 近鄰檢測(cè)中的Paillier加密算法及性能評(píng)估37-40
• 3.3.2 同態(tài)位置隱私保護(hù)算法實(shí)現(xiàn)及性能評(píng)估40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 基于EPPD算法的私密近鄰檢測(cè)解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-68
• 4.1 引言43
• 4.2 IPDP協(xié)議43-50
• 4.2.1 框架模型43-44
• 4.2.2 協(xié)議算法與實(shí)現(xiàn)44-50
• 4.2.3 協(xié)議隱私性分析50
• 4.3 DPDP協(xié)議50-56
• 4.3.1 框架模型51
• 4.3.2 協(xié)議算法與實(shí)現(xiàn)51-55
• 4.3.3 協(xié)議隱私性分析55-56
• 4.4 實(shí)驗(yàn)與分析56-66
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹56
• 4.4.2 精度要求對(duì)系統(tǒng)性能的影響56-60
• 4.4.3 鄰域多邊形復(fù)雜度對(duì)系統(tǒng)性能的影響60-63
• 4.4.4 協(xié)議性能比較63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 5 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 作者簡(jiǎn)歷74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76

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本文編號(hào)：1060379