LBS中位置隱私保護(hù)：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(hù)機(jī)制 8
1.4 本書(shū)主要內(nèi)容 21
第2章 基于本地信譽(yù)存儲(chǔ)的K匿名激勵(lì)機(jī)制 23
2.1 引言 23
2.2 激勵(lì)機(jī)制及橢圓曲線相關(guān)技術(shù) 24
2.2.1 激勵(lì)機(jī)制介紹 24
2.2.2 橢圓曲線密碼體制 27
2.3 方案設(shè)計(jì) 29
2.3.1 方案模型 29
2.3.2 信譽(yù)證書(shū)格式 29
2.3.3 交互過(guò)程 30
2.4 方案分析 34
2.4.1 安全性分析 34
2.4.2 實(shí)現(xiàn)方面分析 39
2.5 實(shí)驗(yàn) 41
2.5.1 實(shí)驗(yàn)硬件環(huán)境 41
2.5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及性能分析 43
2.6 結(jié)論 46
第3章 DALP：連續(xù)LBS請(qǐng)求下的需求感知位置隱私保護(hù)方案 48
3.1 引言 48
3.2 歷史足跡信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及位置隱私度量標(biāo)準(zhǔn) 49
3.2.1 歷史足跡信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 49
3.2.2 位置隱私度量標(biāo)準(zhǔn) 50
3.3 方案設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn) 64
3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及平臺(tái) 64
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 65
3.5 結(jié)論 69
第4章 時(shí)空關(guān)系感知的假位置隱私保護(hù)方案 71
4.1 引言 71
4.2 預(yù)備知識(shí) 73
4.2.1 系統(tǒng)模型 73
4.2.2 時(shí)空關(guān)聯(lián)性分析攻擊模型 73
4.2.3 假位置隱私保護(hù)的安全目標(biāo) 74
4.3 方案設(shè)計(jì) 77
4.3.1 時(shí)間可達(dá)性檢查 77
4.3.2 方向相似性判斷 78
4.3.3 出入度評(píng)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(jì)算復(fù)雜性分析 86
4.5 實(shí)驗(yàn) 88
4.5.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè) 88
4.5.2 現(xiàn)有基于假位置的LBS查詢位置隱私保護(hù)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(duì)計(jì)算時(shí)延和通信開(kāi)銷的影響 90
4.5.5 連續(xù)查詢合理性檢查閾值對(duì)計(jì)算時(shí)延和通信開(kāi)銷的影響 92
4.6 結(jié)論 94
第5章 基于區(qū)塊鏈的分布式K匿名位置隱私保護(hù)方案 95
5.1 引言 95
5.2 預(yù)備知識(shí) 97
5.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 97
5.2.2 分布式K匿名位置隱私保護(hù)的安全 98
5.2.3 區(qū)塊鏈技術(shù) 100
5.3 方案設(shè)計(jì) 101
5.3.1 共識(shí)機(jī)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(jì)算復(fù)雜性 110
5.4.3 方案對(duì)比 111
5.5 實(shí)驗(yàn) 113
5.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 113
5.5.2 匿名區(qū)構(gòu)造 113
5.5.3 區(qū)塊鏈更新 115
5.5.4 交易賬單數(shù)量對(duì)方案的影響 116
5.5.5 區(qū)塊鏈長(zhǎng)度對(duì)方案的影響 117
5.5.6 歷史協(xié)作次數(shù)對(duì)方案的影響 118
5.6 結(jié)論 118
第6章 基于K匿名的互惠性個(gè)性化位置隱私保護(hù)方案 120
6.1 引言 120
6.2 預(yù)備知識(shí) 123
6.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 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(shè)計(jì) 125
6.3.1 快照式請(qǐng)求下的位置隱私保護(hù)方案 125
6.3.2 連續(xù)請(qǐng)求下的位置隱私保護(hù)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(fù)雜度分析 140
6.5 實(shí)驗(yàn) 142
6.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 142
6.5.2 匿名區(qū)面積 143
6.5.3 通信開(kāi)銷及通信時(shí)延 145
6.5.4 用戶代價(jià) 146
6.6 結(jié)論 148
第7章 基于頻率的軌跡發(fā)布隱私保護(hù)方案 149
7.1 引言 149
7.2 問(wèn)題概述 150
7.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 150
7.2.2 軌跡數(shù)據(jù)集的相關(guān)定義 151
7.2.3 攻擊者模型 153
7.2.4 隱私保護(hù)模型 154
7.2.5 數(shù)據(jù)效用 155
7.3 方案設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn) 164
7.4.1 實(shí)驗(yàn)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(jié)論 169
第8章 基于時(shí)空關(guān)聯(lián)的假軌跡隱私保護(hù)方案 170
8.1 引言 170
8.2 問(wèn)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(biāo)準(zhǔn) 173
8.2.3 攻擊方案 174
8.3 方案設(shè)計(jì) 177
8.3.1 相關(guān)知識(shí) 177
8.3.2 假軌跡生成方案 178
8.4 方案分析 183
8.5 實(shí)驗(yàn) 184
8.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及平臺(tái) 184
8.5.2 軌跡服務(wù)中的假軌跡識(shí)別方案實(shí)驗(yàn)分析 184
8.5.3 假軌跡隱私保護(hù)方案實(shí)驗(yàn)分析 187
8.6 結(jié)論 189
第9章 基于查詢范圍的K匿名區(qū)構(gòu)造方案 191
9.1 引言 191
9.2 設(shè)計(jì)思想 192
9.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 192
9.2.2 攻擊模型 193
9.2.3 服務(wù)質(zhì)量 194
9.3 方案設(shè)計(jì) 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(shí)間復(fù)雜度分析 202
9.5 實(shí)驗(yàn) 203
9.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及平臺(tái) 203
9.5.2 LSP查詢處理實(shí)驗(yàn) 203
9.5.3 本方案的有效性 204
9.6 結(jié)論 210
第10章 基于密文搜索的LBS中位置隱私保護(hù)方案 211
10.1 引言 211
10.2 密文搜索方案分析 211
10.2.1 對(duì)稱可搜索加密技術(shù) 213
10.2.2 非對(duì)稱可搜索加密技術(shù) 213
10.2.3 基于屬性的可搜索加密技術(shù) 215
10.3 方案設(shè)計(jì) 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(gòu)造與隱私形式化 218
10.3.3 LBSPP-BSE方案算法設(shè)計(jì) 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(jié)論 228
第11章 總結(jié)與展望 229
11.1 總結(jié) 229
11.2 展望 231
參考文獻(xiàn) 234