發(fā)布時(shí)間：2019-03-24 16:41

【摘要】：隨著智能終端的普及和定位技術(shù)的發(fā)展,基于位置的服務(wù)(Location-based Service,LBS)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。然而,LBS在給人們的生活帶來(lái)巨大便利的同時(shí),也帶來(lái)隱私泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。位置隱私涉及用戶的生活習(xí)慣、健康狀態(tài)和興趣愛(ài)好等個(gè)人敏感信息,與用戶人身安全密切相關(guān)。位置隱私保護(hù)能否得到妥善保護(hù)已成為制約移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一。近年來(lái),位置隱私保護(hù)受到研究者的廣泛關(guān)注,但由于LBS新的應(yīng)用場(chǎng)景不斷被提出,新的攻擊手段層出不窮,位置隱私保護(hù)在隱私度量技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)和位置隱私與服務(wù)質(zhì)量的平衡三個(gè)方面都面臨新的挑戰(zhàn)。為此,本文針對(duì)位置隱私保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,力圖準(zhǔn)確評(píng)估在典型場(chǎng)景中用戶面臨的隱私威脅,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的位置隱私全面保護(hù),最終達(dá)到位置隱私與服務(wù)質(zhì)量的平衡。本文的主要工作和貢獻(xiàn)包括:首先,在LBS中,研究者通常借助可信第三方(Trust Third Party,TTP)實(shí)現(xiàn)位置隱私保護(hù),但在該類(lèi)方法中,TTP容易成為性能瓶頸和集中攻擊點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題,提出一種不依賴TTP的位置隱私保護(hù)框架。該框架引入迭代查詢的概念,利用智能終端自身的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)的LBS查詢。在此基礎(chǔ)上,提出一種融合攻擊者背景知識(shí)和推理能力的用戶位置隱私度量方法,定量計(jì)算該框架下LBS用戶的隱私保護(hù)程度。進(jìn)而,提出兩種兼顧服務(wù)質(zhì)量與用戶隱私的混淆查詢生成算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法在防止LBS用戶隱私泄露的同時(shí),有效地降低了用戶的通信代價(jià)。其次,用戶軌跡數(shù)據(jù)含有豐富的時(shí)空信息,軌跡推理攻擊可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的隱私泄漏�；趍ix-zone的動(dòng)態(tài)假名機(jī)制是目前應(yīng)用較為廣泛的軌跡隱私保護(hù)技術(shù),但單個(gè)mix-zone并不能為L(zhǎng)BS用戶提供充分的隱私保障。對(duì)此,本文提出一種面向大范圍城市環(huán)境的多mix-zone最優(yōu)化部署策略,力圖在部署有限個(gè)mix-zone的前提下,提高用戶的隱私保護(hù)度。本文提出了一種基于概率模型的LBS用戶身份隱私度量模型,并定義了mix-zone可達(dá)性的概念,將部署問(wèn)題轉(zhuǎn)化為選址問(wèn)題,并基于部署數(shù)量約束、容量約束和信息熵約束等條件,建立整數(shù)規(guī)劃模型。該模型的求解是一個(gè)NP難問(wèn)題,為降低時(shí)間復(fù)雜度,設(shè)計(jì)了一種基于反向貪婪思想的啟發(fā)式算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法可在部署有限個(gè)mix-zone的前提下有效地提高用戶抵御推理攻擊的能力。再次,針對(duì)基于大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析的隱私推理攻擊,提出一種情景感知的位置隱私保護(hù)策略,從歷史位置信息和當(dāng)前時(shí)空?qǐng)鼍皟蓚�(gè)角度出發(fā)對(duì)用戶的位置信息進(jìn)行保護(hù)。本文在分析用戶歷史位置數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出一種融合地理位置信息、大眾行為模式和用戶個(gè)人特質(zhì)的敏感位置推理模型,預(yù)測(cè)用戶的簽到位置�；谠撏评砟Ｐ�,提出了一種情景感知的隱私保護(hù)框架,結(jié)合用戶所處的時(shí)空?qǐng)鼍?為用戶選擇合適的隱私保護(hù)粒度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法可有效兼顧服務(wù)可用性與用戶隱私。最后,研究群智感知中的高效搜索與隱私保護(hù)問(wèn)題。與傳統(tǒng)的LBS服務(wù)不同,群智感知中的LBS用戶作為數(shù)據(jù)的提供者,所提供的數(shù)據(jù)應(yīng)滿足服務(wù)運(yùn)營(yíng)商的質(zhì)量要求,對(duì)位置隱私保護(hù)提出更高要求�；谌褐歉兄奈锫�(lián)網(wǎng)搜索系統(tǒng)在分配感知任務(wù)時(shí)需兼顧隱私保護(hù)與任務(wù)激勵(lì)機(jī)制,合理地分配搜索任務(wù),激勵(lì)更多的用戶加入群智感知。針對(duì)隱私保護(hù)問(wèn)題,本文提出一種基于模糊位置的任務(wù)分配策略,利用用戶的模糊位置信息分配搜索任務(wù)。進(jìn)而,針對(duì)用戶激勵(lì)機(jī)制,從市場(chǎng)供求關(guān)系的角度描述搜索發(fā)起者、搜索參與者和搜索引擎之間的關(guān)系,提出了一種基于組合雙向拍賣(mài)的搜索任務(wù)分配策略。最后,分析了不同時(shí)間點(diǎn)之間系統(tǒng)效用的耦合性,提出一種情景感知的競(jìng)拍決策方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法在避免用戶精確位置泄漏的同時(shí),有效提高了物聯(lián)網(wǎng)搜索的效用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP309

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本文編號(hào)：2446501