位置服務(wù)(LBS)中位置隱私保護(hù)的分類研究

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1、位置服務(wù)(LBS)中位置隱私保護(hù)的分類研究　　摘要：隨著智能移動(dòng)終端的普及，定位技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，位置信息的獲取變得越來越容易并且質(zhì)量越來越高，各種各樣的LBS應(yīng)用也是與日俱增。但是，在LBS為我們?nèi)粘Ｉ顜肀憷耐瑫r(shí)，也給我們的隱私帶來了巨大的威脅，使得基于LBS的隱私保護(hù)研究成為研究者們目前關(guān)注的一大熱點(diǎn)。本研究從身份隱私、位置隱私、語義隱私方面對LBS中現(xiàn)有的隱私保護(hù)方法進(jìn)行了總結(jié)和分析?！　￡P(guān)鍵詞：LBS；位置隱私；身份隱私；語義隱私　　中圖分類號(hào)：TP309　　隨著無線通信技術(shù)、智

2、能移動(dòng)設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦）及定位技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，基于位置的服務(wù)（LocationbasedService，簡稱LBS）得到飛速發(fā)展與普及。LBS是指移動(dòng)終端利用各種定位技術(shù)獲得當(dāng)前位置信息，再通過無線網(wǎng)絡(luò)得到某項(xiàng)服務(wù)。LBS旨在給用戶提供具有針對性、關(guān)聯(lián)性及實(shí)用性的信息?！　BS給用戶日常生活提供便利的同時(shí)，也給用戶帶來了隱私風(fēng)險(xiǎn)。服務(wù)商能輕易地獲得用戶當(dāng)前地理位置、積累用戶的歷史活動(dòng)軌跡，因?yàn)橛脩舻牡乩砦恢眯畔⑹怯脩粝硎躄BS服務(wù)時(shí)所必需提供的參數(shù)。但是，用戶位置信息中通常隱含著

3、大量的個(gè)人敏感信息，包括宗教信仰、健康問題、社會(huì)關(guān)系、職業(yè)、生活習(xí)慣等等。這些數(shù)據(jù)一旦被不良企圖的實(shí)體獲得，將給用戶的隱私帶來巨大的威脅?，F(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有相關(guān)的用戶隱私泄露事例發(fā)生。　　本文主要按照隱私保護(hù)目的對現(xiàn)有的隱私保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分類總結(jié)。根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的目的，第二大類隱私保護(hù)技術(shù)可以分為：（1）保護(hù)身份隱私的技術(shù)。這類技術(shù)主要考慮的是在使用匿名LBS的情況下加強(qiáng)用戶身份的匿名性，其目的是防止用戶身份的重識(shí)別（即推導(dǎo)出用戶的真實(shí)身份）。（2）保護(hù)位置隱私的技術(shù)。這類技術(shù)的目的是防止LBS供應(yīng)商獲得用

4、戶的準(zhǔn)確位置。因?yàn)闇?zhǔn)確知道某個(gè)人所在的位置或者不在的位置會(huì)威脅到他們的隱私甚至人身安全。（3）保護(hù)語義位置隱私的技術(shù)。這類技術(shù)的目的在于防止用戶駐留場所的泄露，因?yàn)橛脩舻鸟v留場所可以用于揭示用戶敏感的信息和用戶的行為?！　?身份隱私保護(hù)　　目前，實(shí)現(xiàn)身份隱私保護(hù)主要采用的是位置的k-匿名及各種基于k-匿名的擴(kuò)展技術(shù)。這一類技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要在移動(dòng)用戶與LBS服務(wù)提供商之間增設(shè)一個(gè)專門負(fù)責(zé)匿名化處理的匿名服務(wù)器，該服務(wù)器受移動(dòng)用戶與LBS服務(wù)提供商雙方的信任，并負(fù)責(zé)雙方的內(nèi)容交互。在這種機(jī)制下，用戶并不

5、是直接將請求發(fā)送給LBS服務(wù)商，而是發(fā)送給匿名服務(wù)器，然后由匿名服務(wù)器對用戶請求進(jìn)行匿名化處理后再轉(zhuǎn)發(fā)給LBS服務(wù)商。LBS服務(wù)商根據(jù)匿名請求計(jì)算服務(wù)結(jié)果，最后將結(jié)果經(jīng)由匿名服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給用戶?！　∥恢脗窝b（LocationCloaking）是實(shí)現(xiàn)位置k-匿名的主要方法，其思想是直接將用戶的精確位置擴(kuò)展成一個(gè)包含用戶精確位置并且滿足指定隱私要求的連續(xù)區(qū)域，用該區(qū)域代替服務(wù)請求中的用戶位置提交給LBS服務(wù)器，以避免LBS服務(wù)器獲得準(zhǔn)確的用戶位置信息，從而達(dá)到保護(hù)用戶隱私的目的。用戶提交給LBS服務(wù)器的

6、服務(wù)請求中的位置區(qū)域稱為偽裝區(qū)域（CloakingRegion，簡稱為CR）?！　?位置隱私保護(hù)　　這一類技術(shù)的目的是防止用戶的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)暴露給LBS服務(wù)供應(yīng)商。位置數(shù)據(jù)的保護(hù)包括了兩個(gè)層面的意思，即對單個(gè)位置點(diǎn)的保護(hù)和對位置軌跡的保護(hù)。單個(gè)位置點(diǎn)的保護(hù)是防止攻擊者（通常指LBS服務(wù)供應(yīng)商）根據(jù)用戶當(dāng)前的服務(wù)請求獲得用戶發(fā)起請求時(shí)的位置點(diǎn)信息。位置軌跡的保護(hù)則指防止攻擊者根據(jù)用戶使用某些具體LBS服務(wù)的歷史記錄獲得該用戶在一段時(shí)間內(nèi)的位置軌跡。這兩種層面的位置信息保護(hù)存在著必然的聯(lián)系，位置軌跡的

7、泄露一定會(huì)導(dǎo)致其中所包含的單個(gè)位置點(diǎn)的泄露，同時(shí)達(dá)到一定量的單個(gè)位置點(diǎn)的泄露也會(huì)導(dǎo)致位置軌跡的泄露。相對而言，保護(hù)位置軌跡要比保護(hù)單個(gè)位置點(diǎn)要更加困難?！　∧壳皩?shí)現(xiàn)位置隱私保護(hù)的方法可以概括為以下五種：（1）使用假位置數(shù)據(jù)代替真實(shí)位置數(shù)據(jù)；（2）位置數(shù)據(jù)中添加噪聲，即對位置數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化處理，具體方法有降低位置分辨率和添加離散的位置噪聲；（3）采用密碼協(xié)議，常用的有：PIR協(xié)議；（4）混合區(qū)域；（5）路徑混淆。其中（1）、（2）種方法主要適用于單個(gè)位置點(diǎn)的保護(hù)，第（4）、（5）種方法主要適用于對位

8、置軌跡的保護(hù)，第（3）種方法則既可實(shí)現(xiàn)對單個(gè)位置點(diǎn)的保護(hù)也可實(shí)現(xiàn)位置軌跡的保護(hù)?！　?語義位置隱私保護(hù)　　語義位置隱私技術(shù)試圖阻止LBS提供商從用戶所在的語義位置來辨別用戶相關(guān)行為。用一個(gè)例子來說明：位置的敏感性會(huì)因places的性質(zhì)不同而變化，如用戶所處腫瘤診所這一位置信息比用戶在大街上走動(dòng)可能更敏感。位置無差異性可最大程度提升隱私水平，但卻以犧牲服務(wù)質(zhì)量為代價(jià)。一個(gè)較為靈活的解決方法是：對被視為敏感的位置信息進(jìn)行保護(hù)，公開其他的非敏感位置。這種方式可提升LBS的服務(wù)質(zhì)量。這種模