论文研究-基于网格划分空间的位置匿名算法.pdf

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现有的位置匿名算法的匿名时间较长, 匿名后的空间区域较大, 严重影响查询的服务质量。为了解决这些问题, 提出了一种基于网格划分空间的位置匿名算法, 该算法基于位置k-匿名模型, 采用网格结构划分空间后对用户位置进行位置匿名。实验结果表明, 该算法在满足用户位置隐私需求的前提下, 位置匿名时间更短, 用户的平均匿名空间减小, 从而大幅度提升用户查询的服务质量。
第8期 邹永贵,等:基于网格划分空间的位置匿名算法 3061 13 return Area( cid cidx) 实验结果表明,改进后的算法匿名时间更短,匿名区域较小,从 而有利于提高用户的位置查询服务质量 15 retun CLOAKING(k, Amin,(cid cidy )) 800- 16 17 if(cid. n> k and cid. Area Amin) 600 14 18 return CLOAKING(k, Amin,(cid cidy)) 19 end if 20 end function 4实验结果与分析 1020304050 该算法采用Jaa实现,在处理器 Intel cure2DuoT6400 -●-Gid- divide位置匿名算法 Gid- divide位置匿名算法 Botm-p匿名算法 Rottom-lI看名算法 2.0GIl、内存2G的半台上运行。实验采用著名的 Thomas 图3本文算法与 Bottom-up 图4本文算法与 Bottom-up brinkhe基于路网的移动对象生成器8,以城市 Oldenburg的 匿名算法匿名时间北较 匿名算法匿名区域比较 交通路网作为输入,生成输人城市路线图上移动的移动对象,参考文献 目标对象均匀分布在空间。本实验取5000个注册移动用户, [1] MOKBEL M F, CHOW CY, AREF W G. The new casper: ouery pro 为每个用户随机产生一个隐私协议,取值范围为[1,50],Ann cessing for location services without compromising privacy[ C]//proc 取值范围[1,50],木实验取Am的单位为一个单元格。 of the 32 nd International Conference on Very Large Data Bases. 2006 为验证本文方法的有效性,实验将 BolloIml-up匿名算法和 763-774 本文所提出的 Grid-divide位置匿名算法使用相同的数据集进21 CHOW O, MOKBEL M E. Enabling privacy continuous queries for re- 行比较。实验对算法的匿名时间和匿名区域两个指标进行评 vealed user location[C//Proc of International Symposium on Ad 测。匿名时间是指触发耷询提出请求到匿名成功的时间。取 vances in Spalial and Teporal Databases. Berlin: Springer-Verlag A灬in=4不变,如图3所示,匿名时间随着k值的增加而增长 这是因为随着k值的增加,每一个用户位置需要更多的时间处[3]潘晓,肖珍,孟小峰,位置隐私研究综述[J].计算机科学与探索, 理、等待才能匿名成功。匿名区域是指用户位置匿名成功后得 2007,1(3):268-281 到的空间区域的大小。取An=2不变,如图4所示,匿名区域4sW上EN上YL. K-anonymity: a model for protecting privacy[J」.nter 随着k值的增加而增长,这是因为随着k值的增加,需婁更大 national Joumal on Uncertainty, Fuzziness and Knowledge 的空间才能满足用户的隐私需求。由图4中可以看到随着k based Systems,2002,10(5):557-570 值的增加,本文提H的Grd- divide位置匿名算法得到的匿名区5 GRUTESER M, GRUNWAL D. Anonymous usage of location-based 域明显滅小,因为在用户当前所在网格不符合条件的情况下 services through spatial and temporal cloaking[c//Proc of Interna Bottom-叩p匿名算法递归返回四倍于当前网格的父网格,而改 ional Conference on Mobile Syslems, Applications, anl Services 进后的Grid- divide位置匿名算法递归合并和当前网格同样大 New York. ACM Press. 2003:163-168 小的邻居网格。由这两个指标可以看出,本文提出的算法可以6 GEDIK B, LIU L. Location privacy in mobile syetems: a personalize 有效减少匿名吋间,减小匿名空间区域,从而为用户查询的服 Hnonymizat ion mdel C //Pri of Tnternational Conference on Di 务质量提供了保障 tributed Computing System. 2005: 620-629 [7 XIAO Z, MENG X, XU J Quality-aware privacy protection for loca 5结束语 tion-based services LC//Proc of Intenational Conference on Data base System for Advanced Applications. 2007 本文针对位置服务中的用户位置隐私保护可题,采用网格[8 BRINKHOFF T. A framework for generating network- based moving ob 结构划分空间方法,在岀otm-up匿名算法的基础上进行改进。 jects[ J]. Geolnformatica, 2002, 6(2): 153-180 (上接第3058页) [6 GUAJARDO J, PAAR C. Effic ienl algorithms for elliptie curve crypto- 参考文執 systems[C]//Proc of the 17 th Annual International Cryptology Con- [1 SAKAI Y, SAKURAI K. Efficient scalar multiplications on elliptic ference. Berlin: Springer-Verlag, 1997: 342-356 curves without repeated doublings and their practical performance [7 DIMITROY V, IMRERT L, MISHRA P K E.Ticienl and secure elli [C//Proe of the 5th Australasian Conference 2000: 59-73 urve point multiplication using double-base chains[C]//Proc of 「2刘连浩,申勇.椭圆由线密码体制中标量乘法的快逸算法「J1.计 ASIACRYPT. Berlin: Springer-Verlag, 2005: 59-78 算机应用研究,2009,26(3):1104-1108 8 EISENTRAGER K, LAUTER K, MONTGOMERY P L Fast elliptic [3 KOBLITZ N Elliptic curve cryptosystems[ J. Mathematics of Com curve arithmetic and improved weil pairing evaluation[ C 1//Proc of mutation,1987,48(177):203-209 RSA Conference on the Cryptographers Track. 2003: 343-354 41旺朝晖.EC在信息安全领域内的应用现状「J.中国集成已路,19」 CIET M, JOYE M, LAUTER K,eta. Trading inversions for multipli 2010,19(6):22-26 cations in elliptic curve cryptography [J. Designs Codes and [5 MAHDAVI R, SAIADLAN A Efficient scalar multiplications for ellip- Cryptography,2006,39(2):189-206 tie curve cryptosystems using mixed coordinates strategy and direct [10] JOYE M. Fast point multiplication on elliptic curves without precom computations[ C]//Lecture Notes in Computer Science, vol 6467 putation C|//Proc of the 2nd International Workshop on Arithmetic 2010:184-198 of Finite Fields. 2008. 36-46

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