LBS中位置隱私保護：模型與方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景 1
1.2 LBS中的安全和隱私威脅 5
1.3 現(xiàn)有位置隱私保護機制 8
1.4 本書主要內容 21
第2章 基于本地信譽存儲的K匿名激勵機制 23
2.1 引言 23
2.2 激勵機制及橢圓曲線相關技術 24
2.2.1 激勵機制介紹 24
2.2.2 橢圓曲線密碼體制 27
2.3 方案設計 29
2.3.1 方案模型 29
2.3.2 信譽證書格式 29
2.3.3 交互過程 30
2.4 方案分析 34
2.4.1 安全性分析 34
2.4.2 實現(xiàn)方面分析 39
2.5 實驗 41
2.5.1 實驗硬件環(huán)境 41
2.5.2 實驗數(shù)據(jù)及性能分析 43
2.6 結論 46
第3章 DALP：連續(xù)LBS請求下的需求感知位置隱私保護方案 48
3.1 引言 48
3.2 歷史足跡信息存儲結構及位置隱私度量標準 49
3.2.1 歷史足跡信息存儲結構 49
3.2.2 位置隱私度量標準 50
3.3 方案設計 51
3.3.1 系統(tǒng)模型 51
3.3.2 用戶需求分析 52
3.3.3 DALP算法 54
3.4 實驗 64
3.4.1 實驗數(shù)據(jù)及平臺 64
3.4.2 實驗結果與分析 65
3.5 結論 69
第4章 時空關系感知的假位置隱私保護方案 71
4.1 引言 71
4.2 預備知識 73
4.2.1 系統(tǒng)模型 73
4.2.2 時空關聯(lián)性分析攻擊模型 73
4.2.3 假位置隱私保護的安全目標 74
4.3 方案設計 77
4.3.1 時間可達性檢查 77
4.3.2 方向相似性判斷 78
4.3.3 出入度評估 79
4.3.4 連續(xù)查詢合理性檢查算法 80
4.4 方案分析 82
4.4.1 安全性分析 82
4.4.2 收斂性分析 85
4.4.3 計算復雜性分析 86
4.5 實驗 88
4.5.1 實驗預設 88
4.5.2 現(xiàn)有基于假位置的LBS查詢位置隱私保護方案的缺陷 88
4.5.3 本方案的有效性 89
4.5.4 初始候選假位置數(shù)量對計算時延和通信開銷的影響 90
4.5.5 連續(xù)查詢合理性檢查閾值對計算時延和通信開銷的影響 92
4.6 結論 94
第5章 基于區(qū)塊鏈的分布式K匿名位置隱私保護方案 95
5.1 引言 95
5.2 預備知識 97
5.2.1 系統(tǒng)架構 97
5.2.2 分布式K匿名位置隱私保護的安全 98
5.2.3 區(qū)塊鏈技術 100
5.3 方案設計 101
5.3.1 共識機制 101
5.3.2 本章方案 104
5.4 方案分析 107
5.4.1 安全性分析 107
5.4.2 計算復雜性 110
5.4.3 方案對比 111
5.5 實驗 113
5.5.1 實驗環(huán)境 113
5.5.2 匿名區(qū)構造 113
5.5.3 區(qū)塊鏈更新 115
5.5.4 交易賬單數(shù)量對方案的影響 116
5.5.5 區(qū)塊鏈長度對方案的影響 117
5.5.6 歷史協(xié)作次數(shù)對方案的影響 118
5.6 結論 118
第6章 基于K匿名的互惠性個性化位置隱私保護方案 120
6.1 引言 120
6.2 預備知識 123
6.2.1 系統(tǒng)架構 123
6.2.2 希爾伯特曲線 124
6.2.3 攻擊者模型 125
6.3 方案設計 125
6.3.1 快照式請求下的位置隱私保護方案 125
6.3.2 連續(xù)請求下的位置隱私保護方案 133
6.4 方案分析 138
6.4.1 安全性分析 138
6.4.2 收斂性分析 139
6.4.3 復雜度分析 140
6.5 實驗 142
6.5.1 實驗環(huán)境 142
6.5.2 匿名區(qū)面積 143
6.5.3 通信開銷及通信時延 145
6.5.4 用戶代價 146
6.6 結論 148
第7章 基于頻率的軌跡發(fā)布隱私保護方案 149
7.1 引言 149
7.2 問題概述 150
7.2.1 系統(tǒng)架構 150
7.2.2 軌跡數(shù)據(jù)集的相關定義 151
7.2.3 攻擊者模型 153
7.2.4 隱私保護模型 154
7.2.5 數(shù)據(jù)效用 155
7.3 方案設計 156
7.3.1 基于假數(shù)據(jù)的軌跡抑制匿名方案 156
7.3.2 局部軌跡抑制匿名方案 160
7.4 實驗 164
7.4.1 實驗環(huán)境 164
7.4.2 影響因子 164
7.4.3 數(shù)據(jù)效用和性能 166
7.5 結論 169
第8章 基于時空關聯(lián)的假軌跡隱私保護方案 170
8.1 引言 170
8.2 問題概述 171
8.2.1 基本概念 171
8.2.2 攻擊模型和隱私度量標準 173
8.2.3 攻擊方案 174
8.3 方案設計 177
8.3.1 相關知識 177
8.3.2 假軌跡生成方案 178
8.4 方案分析 183
8.5 實驗 184
8.5.1 實驗數(shù)據(jù)及平臺 184
8.5.2 軌跡服務中的假軌跡識別方案實驗分析 184
8.5.3 假軌跡隱私保護方案實驗分析 187
8.6 結論 189
第9章 基于查詢范圍的K匿名區(qū)構造方案 191
9.1 引言 191
9.2 設計思想 192
9.2.1 系統(tǒng)架構 192
9.2.2 攻擊模型 193
9.2.3 服務質量 194
9.3 方案設計 196
9.3.1 初始階段 196
9.3.2 處理階段 196
9.4 方案分析 200
9.4.1 安全性分析 200
9.4.2 時間復雜度分析 202
9.5 實驗 203
9.5.1 實驗數(shù)據(jù)及平臺 203
9.5.2 LSP查詢處理實驗 203
9.5.3 本方案的有效性 204
9.6 結論 210
第10章 基于密文搜索的LBS中位置隱私保護方案 211
10.1 引言 211
10.2 密文搜索方案分析 211
10.2.1 對稱可搜索加密技術 213
10.2.2 非對稱可搜索加密技術 213
10.2.3 基于屬性的可搜索加密技術 215
10.3 方案設計 216
10.3.1 基于位置屬性的密文搜索模型 216
10.3.2 LBSPP-BSE方案構造與隱私形式化 218
10.3.3 LBSPP-BSE方案算法設計 219
10.4 方案分析 222
10.4.1 正確性分析 222
10.4.2 安全性分析 224
10.4.3 方案分析 227
10.5 結論 228
第11章 總結與展望 229
11.1 總結 229
11.2 展望 231
參考文獻 234