基于虚拟路径规划的LBS轨迹隐藏策略研究

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基于位置的服务(Location Based Service, LBS)是根据用户的位置信息提供服务的一种移动通信应用服务。在给用户带来便利的同时,现有LBS的工作机制也使得用户面临个人信息,甚至个人的隐私遭泄露的威胁。为获取服务,用户必须将其位置信息提供给位置服务器。若攻击者得到了用户的位置信息,则可能对用户进行监视、跟踪等操作。若深入分析用户的位置和运动轨迹等信息,则可能推断出用户的行为模式、兴趣爱好,甚至健康或政治倾向等个人隐私信息。因此,用户位置信息隐匿是LBS系统商业化应用面临的一个重要挑战。现有的LBS系统大都采用第三方匿名服务器实现用户位置信息的隐匿和隐私保护。这种方式不需要用户和位置服务器参与,可以实现复杂的信息加密和隐匿算法。但是,当查询的数据量大时易遇到处理瓶颈。并且,匿名服务器本身的可信度也是值得考虑。此外,现有的方案大都是解决用户进行单次查询时的位置信息隐匿问题,当用户进行连续查询时,其信息隐匿的效果不佳。在分析现有位置隐匿技术的基础上,本文提出了一个基于移动终端的LBS用户轨迹隐藏策略。本文提出的策略着重解决用户在连续查询时的运动轨迹保护问题。通过构建虚假查询来保护用户的位置信息,不需要隐匿用户的ID。并且不需要第三方匿名服务器的支持,用户自主决定何时启动位置隐匿机制。本文的主要研究内容如下:(1)综合介绍了LBS系统的隐私泄漏问题。首先简单介绍了位置隐私泄漏的威胁和途径,然后从匿名体系结构,位置隐私匿名技术,分析了现有位置隐私保护方法的缺陷和不足。(2)详细介绍了本文提出的基于移动终端的连续查询用户轨迹隐匿方法。首先描述了具体问题和系统假设,介绍了攻击者的路径跟踪模型,接着重点介绍了基于虚拟路径规划的轨迹隐匿方案,包括方案的基本思想、技术细节和实现方法,并验证了本方案的性能。(3)通过实验验证本文提出的轨迹隐匿策略性能。根据策略要求,在移动终端上实现该算法,并选择实验场景进行性能测试,根据结果比较同步发送方式和异步发送方式中路段的速度合理性,且比较了采用VPP算法前后,同一路段的速度合理性,实验证明了该方案的可行性。
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