方向感知LBS的隐私保护研究

• 作 者: 刘畅
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 无线通信 位置服务 隐私保护 通信协议

传统上基于位置的服务（LBS）根据用户当前位置为其提供兴趣点（POI）检索等服务。如今，智能手机可以通过内置传感器获得有关用户移动性的更多信息（如速度，方向等），为方向感知LBS等新兴应用提供了可能。方向感知LBS同时利用位置信息和方向信息，能够为用户提供更精确的服务。然而，方向信息的引入带来的隐私风险尚未得到充分认识，因此，本文对方向感知LBS的隐私保护问题进行了研究。　　本文首先对方向感知LBS中可能存在的隐私风险进行了深入分析。在位置隐私之外，提出方向隐私的概念，并将其总结为未来位置暴露和轨迹拟合两大类。未来位置暴露指的是位置和方向信息同时泄露时，方向信息可以用来预测用户未来的运动趋势。轨迹拟合考虑用户在连续查询的情况下泄露了一系列的位置，此时方向信息有助于从这些位置点拟合出精确的轨迹。其次，针对上述隐私威胁，提出了一个基于坐标变换的隐私保护方案（PPDA）。本文首先分析了带有方向约束时位置坐标变换应遵循的条件，然后设计了能够同时隐匿位置和方向的隐私保护变换。经过对坐标变换过程的精心考虑， PPDA不仅能够同时保护位置隐私和方向隐私，还提供了可定制的个性化隐私方案以允许用户设置其隐私偏好。最后，在Android平台上实现了PPDA，并在真实数据集上进行了实验研究。实验主要评估了PPDA的有效性和时间效率，实验结果证实了PPDA对于方向感知范围/k最近邻（kNN）查询的可行性。