基于位置语义和查询概率的假位置选择算法

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2020061

通信学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (3): 53-61.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2020061

基于位置语义和查询概率的假位置选择算法

王洁¹,王春茹¹,马建峰²,李洪涛¹

¹ 山西师范大学数学与计算机科学学院，山西临汾 041099
² 西安电子科技大学网络与信息安全学院，陕西西安 710071

修回日期:2020-02-25 出版日期:2020-03-25 发布日期:2020-03-31
作者简介:王洁（1977– ），女，山西霍州人，博士，山西师范大学副教授、硕士生导师，主要研究方向为网络信息安全、数据隐私保护|王春茹（1990- ），女，山西洪洞人，山西师范大学硕士生，主要研究方向为数据隐私保护|马建峰（1963- ），男，陕西西安人，博士，西安电子科技大学教授、博士生导师，主要研究方向为网络信息安全、模式识别|李洪涛（1984– ），男，山东临沂人，博士，山西师范大学副教授、硕士生导师，主要研究方向为网络信息安全、大数据安全和隐私保护
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61702316);山西省自然科学基金资助项目(201901D111280);山西省自然科学基金资助项目(201801D221177);山西省软科学基金资助项目(2017041016-4)

Dummy location selection algorithm based on location semantics and query probability

Jie WANG¹,Chunru WANG¹,Jianfeng MA²,Hongtao LI¹

¹ College of Mathematics ＆Computer Science,Shanxi Normal University,Linfen 041099,China
² School of Cyber Engineering,Xidian University,Xi’an 710071,China

Revised:2020-02-25 Online:2020-03-25 Published:2020-03-31
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61702316);The Natural Science Foundation of Shanxi Province(201901D111280);The Natural Science Foundation of Shanxi Province(201801D221177);Soft Science Project of Shanxi Province(2017041016-4)

摘要/Abstract

摘要：

针对传统位置隐私保护方案中未充分考虑攻击者拥有背景知识而导致的隐私泄露问题，基于位置语义和查询概率提出一种假位置选择算法。在假位置集中的位置之间满足语义差异性、查询概率相近且地理位置尽量分散的条件下，避免了攻击者结合背景知识过滤假位置，同时保证了查询结果的精确性。仿真实验验证了所提算法能有效保护用户的位置隐私。

关键词: 基于位置的服务, 假位置隐私, 位置语义, 查询概率

Abstract:

Aiming at the problem of privacy leakage caused by attackers possessing background knowledge in traditional location privacy protection schemes,a dummy location selection algorithm based on location semantics and query probability was proposed.Under the conditions that the locations in the dummy location set satisfied semantic difference,similar query probability,and geographically dispersed,it avoided attackers who filter dummy locations by combining background knowledge,and the accuracy of query results was guaranteed.Simulation experiments verify that the proposed algorithm can effectively protect the user’s location privacy.

Key words: location based service, dummy location privacy, location semantics, query probability

中图分类号:

TP393

王洁,王春茹,马建峰,李洪涛. 基于位置语义和查询概率的假位置选择算法[J]. 通信学报, 2020, 41(3): 53-61.

Jie WANG,Chunru WANG,Jianfeng MA,Hongtao LI. Dummy location selection algorithm based on location semantics and query probability[J]. Journal on Communications, 2020, 41(3): 53-61.

图/表 10

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图2

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表2

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参考文献 18

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参数	默认值	取值范围
k	5	2,10]
语义差异度u	4	3,8]
网格数	28×28
语义位置分类	教育与科学、行政与居住、医疗救护、商城、公共场所、餐饮娱乐
LST的深度h	5	3,7]
Wi-Fi AP覆盖范围/m	700
地图位置的数目Map_i.LN/个	50	20,60]

k		平均生成时间/s
k	MaxMinDistDS算法	SimpMaxMinDistDS算法	MMDS算法
2	0.07	0.020	0.030
3	1.69	0.028	0.055
4	13.00	0.044	0.076
5	106.27	0.058	0.094
6	295.41	0.144	0.107
7	592.91	0.186	0.116
8	899.45	0.220	0.124

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