随着无线通信技术和全球定位技术的迅猛发展,基于位置服务得到广泛应用,各种移动应用程序迎来新的机遇,越来越多的用户开始通过这些移动应用程序享受基于位置服务带来的便利。使用这种增值服务时,移动用户需要主动提供自身位置信息与请求查询内容,这一过程难免会造成用户的隐私信息泄露,给用户的人身和财产安全造成极大的威胁。位置服务的进一步发展受到隐私泄露问题的严重制约,位置隐私保护已受到国内外研究学者的广泛关注。目前,针对位置服务的隐私保护方法主要有位置匿名技术、虚假位置技术、假名技术和加密技术。本论文通过对现有的基于k-匿名技术的位置隐私保护模型进行分析,根据构造的匿名区域中用户间的距离熵和请求内容差异性,提出基于球树的匿名区域构造算法--BT-RCA算法,并考虑到用户需要通过手机号码登录应用程序进行连续查询,对BT-RCA算法进行改进,提出基于身份认证下交换查询的轨迹位置保护算法--EQ-TPA算法。本文的主要研究内容如下:1.分析和对比了目前四种主流的位置隐私保护模型,综合考虑每种模型的优缺点,选择兼顾安全性与实用性的k-匿名保护模型作为研究重点,并详细介绍了该模型的研究现状和相关基本知识。2.提出一种基于球树的匿名区域构造算法--BT-RCA算法。k-匿名模型虽然可以将用户被恶意攻击者识别的概率降低到1/k,但是存在构造的匿名区域冗余、区域内用户集中和查询内容单一的问题。为抵御这种风险,提出兼顾用户分布与请求内容种类数量的BT-RCA算法。该算法利用球树作为存储结构,提高搜索邻居用户的效率,减少构造匿名区域的冗余,并综合考虑区域内用户间的距离和请求内容差异,构造多个匿名区域,利用提出的熵计算方法,选择熵最大的匿名区域,保证了匿名区域内用户分布均匀性和请求内容多样性。仿真实验结果表明,该算法可以在保证用户隐私要求下有效降低匿名区域面积,且能抵抗多种攻击模型,对用户位置信息和请求内容具有较高的隐私保护程度。3.提出一种基于身份认证下交换查询的轨迹位置保护算法--EQ-TPA算法。为了从根源上保护用户的隐私安全,对只保护用户位置信息和查询内容的BTRCA算法进行了改进,提出一种EQ-TPA算法。用户登录时,利用可信第三方服务器将数据进行分割,该服务器保存用户的手机号码,位置服务提供商保存与用户真实身份无关的数据。当用户提交查询时,根据用户的隐私需求构建候选协同用户区域,利用距离熵和请求内容熵计算方法,选择总体熵最大的一个用户作为最佳协同用户,并将用户与最佳协同用户的ID进行转换,使双方互相交换查询信息,这样既保护了代表用户真实身份的手机号码,又保护了用户的位置信息与请求内容信息。在用户查询过程中,所有消息均进行加密,即使消息被截获,用户的隐私信息也不会被泄露出去。实验仿真结果表明,该算法可以有效减少系统响应时间,提高用户轨迹位置保护度,且能够抵御多种攻击模型,对用户真实身份、位置信息与请求内容信息均具有较高的隐私保护程度。