基于超圖模型的隱私保護(hù)匿名化技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于超圖模型的隱私保護(hù)匿名化技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)使得我們能夠發(fā)掘數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值,輔助決策并提升服務(wù)質(zhì)量,而數(shù)據(jù)發(fā)布能夠利用第三方的技術(shù)或公眾智慧,充分利用數(shù)據(jù)價(jià)值。但數(shù)據(jù)發(fā)布產(chǎn)生的隱私安全問題引起公眾擔(dān)憂,并成為制約這一數(shù)據(jù)共享方式的瓶頸。為了在保護(hù)用戶隱私的前提下發(fā)布數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)發(fā)布者通常將個(gè)體的標(biāo)識(shí)符變換成無意義的符號(hào),但這種基本的處理并不能很好地保護(hù)個(gè)體隱私,攻擊者可以利用背景知識(shí)和其他數(shù)據(jù)推斷出個(gè)體身份或敏感信息。為此,學(xué)術(shù)界提出了一系列方法來抵御這些攻擊,其中,匿名化技術(shù)是一種常見的隱私保護(hù)方法。本文的主要貢獻(xiàn)如下:第一,我們提出了基于超圖表示的云服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)的匿名化方法;第二,我們提出基于受限背景知識(shí)的地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)攻擊模型和匿名化算法。早期研究多集中在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上,我們總結(jié)了經(jīng)典模型的優(yōu)勢(shì)和不足,介紹了它們的擴(kuò)展,并歸納出幾種具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的普及,圖數(shù)據(jù)受到重視,人們將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)匿名化的部分研究成果改造用來處理圖數(shù)據(jù)。本文從隱私信息、背景知識(shí)、數(shù)據(jù)可用性三個(gè)方面系統(tǒng)地總結(jié)了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的隱私模型。超圖是圖的擴(kuò)展形式,具有更強(qiáng)的表現(xiàn)力,也給超圖的匿名化帶來更大挑戰(zhàn)。另外,超圖還可以作為一種工具,用于解決其他類型數(shù)據(jù)的匿名化問題。下面具體介紹我們的主要工作。第一個(gè)工作是云服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)中基于超圖秩集匿名化的隱私保護(hù)技術(shù)研究。在云環(huán)境中,運(yùn)營(yíng)商為用戶提供豐富的服務(wù)和應(yīng)用,用戶對(duì)服務(wù)和應(yīng)用的使用關(guān)系數(shù)據(jù)具有分析價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,這使得云服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)的發(fā)布很有必要。本論文采用超圖模型對(duì)云服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)建模,用頂點(diǎn)表示用戶,用超邊表示服務(wù)。我們提出一種基于頂點(diǎn)秩向量的攻擊模型,并采用匿名化方法保護(hù)用戶身份不被泄露。我們?cè)O(shè)計(jì)了兩步匿名化方案,首先將超圖的秩集匿名化,然后由匿名化秩集重構(gòu)超圖。在整個(gè)匿名化過程中盡量減少對(duì)超圖的修改,減少信息損失。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。第二個(gè)工作是地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)布中基于異構(gòu)數(shù)據(jù)模型的隱私保護(hù)技術(shù)研究。地理服務(wù)是云服務(wù)的一種,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得地理信息的價(jià)值越來越重要,地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中含有多種數(shù)據(jù)格式,是異構(gòu)數(shù)據(jù),已有的地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)匿名化工作假設(shè)的背景知識(shí)太強(qiáng),匿名化對(duì)數(shù)據(jù)可用性的影響很大。本論文將用戶自身部分最頻繁位置和用戶部分好友的部分最頻繁位置作為背景知識(shí),提出兩種更為實(shí)際的攻擊模型和匿名模型,基于組合超圖模型開發(fā)了一套完整的算法來依次實(shí)現(xiàn)兩種匿名。我們?yōu)槊糠N匿名化設(shè)計(jì)了實(shí)用的數(shù)據(jù)可用性度量標(biāo)準(zhǔn),在匿名化過程中優(yōu)化數(shù)據(jù)可用性,并通過大量實(shí)驗(yàn)做了驗(yàn)證了算法的有效性和數(shù)據(jù)可用性。
【關(guān)鍵詞】:隱私保護(hù) 匿名化 超圖 云服務(wù) 地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)
【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)】:O157.5;TP309
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-12
- 1 引言12-16
- 1.1 研究背景及意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本論文主要工作14-15
- 1.4 本論文結(jié)構(gòu)安排15-16
- 2 數(shù)據(jù)發(fā)布中的匿名化相關(guān)研究16-32
- 2.1 數(shù)據(jù)發(fā)布及其中的隱私問題16-19
- 2.1.1 數(shù)據(jù)發(fā)布流程16-18
- 2.1.2 數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私保護(hù)技術(shù)18-19
- 2.2 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的匿名化19-24
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的匿名化模型19-23
- 2.2.2 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的匿名化技術(shù)23-24
- 2.3 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的匿名化24-30
- 2.3.1 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匿名化面臨的挑戰(zhàn)25-26
- 2.3.2 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)模型26-29
- 2.3.3 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的匿名化方法29-30
- 2.4 本章小結(jié)30-32
- 3 云服務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私保護(hù)研究32-42
- 3.1 問題背景32-33
- 3.2 問題描述33-36
- 3.2.1 超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和假設(shè)33-34
- 3.2.2 基于超圖的問題描述34-36
- 3.2.3 數(shù)據(jù)可用性度量36
- 3.3 基于秩匿名化的隱私保護(hù)方法36-39
- 3.3.1 秩匿名化36-37
- 3.3.2 超圖重構(gòu)37-39
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
- 3.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和數(shù)據(jù)39-40
- 3.4.2 秩匿名化信息損失分析40
- 3.4.3 數(shù)據(jù)可用性實(shí)驗(yàn)結(jié)果40-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 4 地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私保護(hù)研究42-67
- 4.1 問題背景42-44
- 4.2 頻繁位置模型44-45
- 4.2.1 頻繁位置提取44
- 4.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理44-45
- 4.3 問題描述45-51
- 4.3.1 地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型45-46
- 4.3.2 攻擊模型46-48
- 4.3.3 匿名模型48-50
- 4.3.4 數(shù)據(jù)可用性度量50-51
- 4.4 地理社會(huì)網(wǎng)絡(luò)匿名化方法51-59
- 4.4.1 (k,m)-匿名化算法51-56
- 4.4.2 (k,m,l)-匿名化算法56-59
- 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-66
- 4.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和數(shù)據(jù)預(yù)處理59-60
- 4.5.2 隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)分析60-61
- 4.5.3 (k,m)-匿名化實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-66
- 4.5.4 (k,m,l)-匿名化實(shí)驗(yàn)結(jié)果66
- 4.6 本章小結(jié)66-67
- 5 結(jié)論67-69
- 5.1 研究總結(jié)67
- 5.2 工作展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-74
- 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果74-76
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76
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本文關(guān)鍵詞:基于超圖模型的隱私保護(hù)匿名化技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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