隨著移動互聯(lián)網的迅速發(fā)展,在很多方面已經替代了傳統(tǒng)互聯(lián)網,基于位置的服務LBS(Location Based Service)得到了廣泛的應用,是當前移動互聯(lián)網下的主流服務之一。人們可以根據(jù)自己的需求方便高效的獲得位置服務,例如定位導航、旅行線路制定、興趣點搜索和陌生人社交等方面。然而,事物都有雙面性,基于位置的服務給人們帶來便利的同時,也對用戶的隱私帶來潛在的威脅。因為在使用位置服務時用戶需要上傳自己的位置信息,服務器根據(jù)用戶的位置信息才能夠提供相應的服務,如果對用戶的位置信息沒有進行很好的保護,一旦攻擊者獲取到了用戶的位置信息,很多其他的敏感信息也可能會一并暴露,例如家庭住址、工作單位、健康狀況以及消費習慣等等。出于上述考慮,本文針對位置服務中的k最近鄰查詢問題,提出了相關的位置隱私保護方案。k最近鄰查詢是指用戶搜索附近距離最近的k個感興趣的興趣點的相關信息,對于如何更好地衡量位置服務與隱私度的矛盾,即能保證用戶位置隱私的同時不降低服務質量進行了研究,主要內容如下:首先,提出了一種基于匿名空間的k最近鄰查詢的位置隱私保護方法。我們使用虛擬空間映射曲線和Voronoi圖,提出了基于用戶和興趣點的偽位置進行k個最近興趣點查詢的方案。我們的方案主要解決了使用希爾伯特曲線對空間劃分仍然存在被攻擊者成功攻擊的問題,通過可以選擇不同的空間映射曲線,以及映射曲線單元格中特征值的隨機性,使得惡意攻擊者即使獲取到了相關的背景知識,仍然有很大難度成功攻擊。其次,提出了一種基于加密法的k最近鄰查詢的位置隱私保護方法。我們通過引入第三方云服務器,借助其強大的存儲能力和計算能力,將位置服務器的數(shù)據(jù)和用戶的位置數(shù)據(jù)經過加密后上傳至第三方進行處理計算。我們的方案主要改進了現(xiàn)有的方案中的安全k最近鄰搜索算法,使得能夠抵御更高級別的惡意攻擊者的攻擊,即使攻擊者掌握了較多的相關背景知識,成功破解密文仍然存在較大的難度。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP309;TN929.5;TP393.09
【部分圖文】：

圖 1. 1 位置服務應用場景的分布從圖 1.1 可以看出，位置服務在一定程度上改變了人們的出行方式、娛樂方式、社交方式甚至商業(yè)模式。然而，用戶在獲取位置服務的過程中，并不能保證自己的隱私信息不會被惡意的攻擊者獲取，同時作為位置服務的提供商也可能是誠實但是好奇的(Honest but Curious),即服務器本身也可能會根據(jù)用戶的位置信息日志記錄去推測用戶相關的真實信息。因此，在享受位置服務的同時，如何能高效地保護好用戶的信息隱私性，已經成為了亟需解決的問題。用戶的位置隱私可能會在多個地方被泄露。第一，用戶使用的移動設備直接被攻擊者攻擊，這樣會直接導致用戶的位置信息暴露；第二，用戶的信息一旦上傳，就已經脫離了用戶的掌控，所以在信息傳輸?shù)倪^程中信道如果遭到攻擊也可能會導致用戶的位置信息暴露；第三，假設用戶端和信道都是安全的，位置服務提供商服務器也可能會遭到攻擊，這樣用戶的身份信息和位置數(shù)據(jù)也會隨著被暴露。根據(jù)用戶需求的不同，位置服務可分為連續(xù)查詢服務和單點查詢服務。在連續(xù)查詢服務中，用戶在一定時間段內向 LBS 服務器持續(xù)發(fā)送位置信息，此時隱私保護的重點就

第三章 基于匿名空間的 k 最近鄰隱私保護方案保護方案流程礎知識介紹中主要用到基礎知識是 Voronoi 圖以及如何利用 Voronoi 圖onoi 圖中，存在一種區(qū)域劃分的方法，即基于到歐幾里得平面中的將平面劃分成不同的區(qū)域。其中，特定集合中的這組點稱為元，存在相應的區(qū)域使得該區(qū)域中的點到生成元的距離是將平面劃分成多個多邊形區(qū)域，即 Voronoi 圖。

西安電子科技大學碩士學位論文，從而構成 k 階 Voronoi 圖劃分。如圖 3.3 所示為二階 V表以4p 和5p 作為生成元的劃分區(qū)域，即 VP (4,5)中的點到他點的距離。
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