优于其他现有方法。
[0088] 实验3,用本发明和现有Baseline方法、Caching方法和ICliqueCloak方法对位置 服务器使用的第Ξ种攻击，进行位置隐私保护程度测试，测试结果如图5。
[0089] 从图5可见，本发明的实验结果均优于其他现有方法。
[0090] 实验4,用本发明和现有Baseline方法、Caching方法和ICliqueCloak方法对位置 服务器使用的第四种攻击，进行位置隐私保护程度测试，测试结果如图6。
[0091] 从图6可见，本发明和I C1 i q U e C1 0 a k方法明显优于其他两种方法，虽然 ICliqueCloak方法的结果优于本发明的结果大概9%，但是ICliqueCloak方法却难W抵抗 其他Ξ种攻击。
[0092] 综上所述，本发明能够更有效地同时抵抗运四种攻击，为用户提供更好的位置隐 私保护。
【主权项】
1. 一种基于位置服务中连续实时查询场景下的隐私保护方法，包括： (1) 建立一个由用户、定位设施、位置服务器构成的通信系统框架，其中： 用户，用于通过3G或4G蜂窝网或WiFi与定位设施和位置服务器进行通信，缓存公开位 置数据集R; 定位设施，用于协同用户GPS模块实现定位； 位置服务器，用于接收用户的查询并为其提供相关的位置服务； (2) 用户在七时间向位置服务器生成并发送由其真实位置LjP(k-l)个假位置组成的位 置集合： (2a)用户计算选定的七时间预存位置数据集R中每个位置的访问热度值pop(w)、访问时 间分布1：；[11^1(￥，1：1)和单点评分函数值€5￡5(￥，1：1)=口(^(￥)*1：；[11^1(￥，1：1)，其中，'\￥为位置数据 集R中选定的位置； (213)用户计算1：1时间真实位置]^1的单点评分函数值€5￡5(]^1，1：1)=口(^(]^1)*1：；[11^1(]^1，1：1) ; (2C)用户根据预存位置数据集R中所有位置的单点评分函数?^(?，ω与真实位置1^的 单点评分函数fsEsa^ti)之间的差值绝对值Val(^t 1),将预存位置数据集R的对应位置由 小到大排列，选出前(k-Ι)个位置作为选定的假位置，得到包含其真实位置LjP(k-l)个假 位置组成的时间^下位置集合DS 1，随机地安排位置集合DS1中位置的次序，并将位置集合 DS1发送给位置服务器，其中，k为用户自定义的整形参数； (3) 用户在^时间向位置服务器生成并发送由其真实位置LjP(k-l)个假位置组成的位 置集合： (3a)用户在预存位置数据集R中选出n(k-l)个假位置组成的候选位置集合RS，其中，η 为用户自定义的整形参数； (3al)用户计算选定的^时间预存位置数据集R中每个位置的访问热度值pop(w)、访问 时间分布timp(w, ti)和单点评分函数值fsEs(w, ti) = pop(w)*timp(w, t〇，其中，i = 2， 3, · · ·，s，s为用户查询的次数； (3a2)用户计算ti时间真实位置Li的单点评分函数值f SES (Li, ti) =pop(Li) *t imp (Li, ti)； (3a3)用户根据预存位置数据集R中所有位置的单点评分函数fsEs^tO与真实位置L1 的单点评分函数fsEsautO之间的差值绝对值Val(^t1),将预存位置数据集R的对应位置 由小到大排列，选出前n(k-l)个位置作为选定的假位置，得到候选位置集合RS; (3b)用户在候选位置集合RS中选出(k-Ι)个假位置组成的位置集合： (3bl)用户计算当前时间t候选位置集合RS中每个位置rSl与上一时间I1已发送的位 置集合DSi-冲每个位置dsi-i之间的连续点评分函数的值^^((^^，^^，其中^寸间差七 -?? -??-1 ； (3b2)用户计算当前时间U的真实位置L1与上一时间下的真实位置Lh之间的连续 点评分函数的值f CES (Li-!，Li，t); (3b3)用户根据步骤(3bl)中得到的连续点评分函数fCES(dSl-和步骤(3b2)中得 至Ij的连续点评分函数fcEsO^,Li，t)之间的差值绝对值val(dsH，rSi，t)，将候选位置集合 RS的对应位置由小到大排列，选出前(k-Ι)个作为选定的假位置，得到假位置集合； (3c)用户将真实位置1^和步骤（3b3)中得到的假位置集合组成时间1下的位置集合 DS1，随机地安排该位置集DS1中位置的次序，并将位置集DS1发送给位置服务器。2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2a)和步骤(3al)中用户计算预存位置数据集 R中每个位置的访问热度值pop(W)，通过下式计算： pop(w) =vis(w)/sum(R); 其中，sum(R)是位置数据集R中所有位置总的访问次数，vis(w)是位置数据集R中单个 位置w的访问次数。3. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2a)中用户计算t时间预存位置数据集R中每 个位置的访问时间分布t imp (w，11 )，按如下步骤进行： (2al)用户将一天时间分成24个区间，每个区间范围为1个小时，计算数据集中单个位 置w在每一区间上的访问次数vis(w，V)和该位置总的访问次数sum(w)，得到该位置w在每一 区间的访问频率visp(w，v)=vis(w，v)/sum(w)，由此得到该位置w的访问分布TD(w，V)，其 中，V为选定的时间区间； (2a2)用户用当前时间t的数值作为正态分布的期望、1作为正态分布的方差得到时间 区间V的正态分布N(Vit1J); (2a3)用户根据步骤(2al)得到的位置w访问分布TD(w，v)与步骤(2a2)得到的正态分布 N( V ; ti，1)，计算位置数据集R中单个位置w在ti时间下的访问时间分布timp(w，ti):其中，*表示相 乘。4. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(3al)中用户计算t时间预存位置数据集R中每 个位置的访问时间分布t imp (w，t i )，按如下步骤进行： (3all)用户将一天时间分成24个区间，每个区间范围为1个小时，计算位置数据集R中 单个位置w在每一区间上的访问次数vis(w，u)和该位置总的访问次数sum(w)，得到该位置w 在每一区间的访问频率visp(w，u)=vis(w，u)/sum(w)，由此得到该位置w的访问分布TD(w， u)，其中，u为选定的时间区间； (3al 2)用户用当前时间ti的数值作为正态分布的期望、1作为正态分布的方差，得到时 间区间u的正态分布N(u;ti，l); (3al3)用户根据步骤(3all)得到的位置《访问分布TD(w，u)与步骤(3al2)得到的正态 分布N(u; ti，1)，计算位置数据集R中单个位置w在ti时间下访问时间分布timp (w，ti):其中，*表 示相乘。5. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(3bl)中用户计算当前时间t候选位置集合RS 中每个位置rSl与上一时间已发送的位置集合DSh中每个位置dsH之间的连续点评分 函数的值fcES(dsi-i，rsi，t)，按如下步骤进行： (3bll)用户将预存位置数据集R中位置dsH到位置rSl所花费的时间td分为24个区间， 每个区间范围为1个小时，计算在每个区间内的访问次数vis(dsi-i，rsi，tp)和从位置dsi-i 到位置rsi的总访问次数sum(dsi-i，rsi)，得到从位置dsi-i到位置rsi在每一区间的访问频率 visp(dsi-I，rsi，tp) =vis(dsi-I，rsi，tp)/sum(dsi-I，rsi)，由此得到从位置dsi-1 到位置rsi 的访问分布TD(dsi-i，rsi，tp)，其中，tp为选定的区间； (3bl2)用户用花费时间t = 数值作为正态分布的期望、1作为正态分布的方差 得到时间区间tp的正态分布N( tp; t，1); (3bl3)用户根据步骤(3bll)得到的访问分布HKdsws^tp)与步骤(3bl2)得到的正 态分布N(tp;t，l)，计算时间"下候选位置集合RS中位置rSl和上一时间I1已发送的位置集 合DSi-1中位置dsi-1之间的连续点评分函数fcES(dsi-I，rsi，t):，其中，*表示相乘。
【专利摘要】本发明公开了一种基于位置服务中连续实时查询场景下的隐私保护方法，主要解决现有位置匿名方法对用户隐私保护程度不高的缺陷。其实现步骤为：1.建立一个由用户、定位设施、位置服务器构成的通信系统框架；2.用户首次利用位置的单点评分函数选定若干假位置；3.用户将真实位置和若干假位置组成位置集发送给位置服务器；4.用户后续利用位置之间的连续点评分函数选定若干假位置，并将真实位置和若干假位置组成位置集发送给位置服务器。本发明通过综合考虑单点位置的访问热度、访问时间分布和连续位置的访问次序、访问时间分布这些因素，启发式地生成假位置来实现位置匿名，有效地保护了用户的位置隐私，可用于连续位置查询和导航服务。
【IPC分类】H04W12/02, H04W4/02
【公开号】CN105491519
【申请号】CN201510824038
【发明人】朱晓妍, 牛帅奇, 池浩田, 裴庆祺
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日