摘 要：隨手可及的位置服務(wù)讓人們生活更為便捷，也為如何有效保護用戶隱私帶來新的挑戰(zhàn)。目前針對可信匿名服務(wù)器的探討，多要求用戶在移動過程中連續(xù)發(fā)送位置服務(wù)請求，往往造成應(yīng)用系統(tǒng)的性能瓶頸。本文提出一種基于隱匿空間的分享算法，并通過實驗證明它能有效降低交互的成本，提升服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：位置服務(wù)；隱匿空間；隱私保護

中圖分類號：TN929.5

位置服務(wù)（LBS）指通過移動終端和無線網(wǎng)絡(luò)的配合，確定用戶實際的地理坐標，進而提供相關(guān)信息服務(wù)的業(yè)務(wù)模式。近來，隨著通信技術(shù)的發(fā)展和移動終端的普及，LBS已成為移動應(yīng)用的潮流，入侵者可以輕易地竊取這些未經(jīng)保護的數(shù)據(jù)，推測出用戶所不愿意公開的敏感信息。

針對位置服務(wù)的隱私威保護中，匿名服務(wù)器結(jié)構(gòu)假定LBS提供商是不被信任的，由可信的第三方在用戶和LBS提供商之間提供隱匿和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。其結(jié)構(gòu)最為簡單，對用戶設(shè)備要求低，符合移動終端通訊距離、通訊帶寬以及電池容量的現(xiàn)實狀況，是本文討論的重點。

K匿名模型是匿名服務(wù)器常采用的技術(shù)，由Sweeney于1998年提出。該方法將每一條記錄都隱藏在另外k-1個難以區(qū)分的記錄當中，使入侵者分辨?zhèn)€體的概率不大于1/k?，F(xiàn)有的實現(xiàn)多假定用戶在移動的過程中連續(xù)發(fā)起位置服務(wù)請求，當用戶數(shù)量直線上漲時，匿名服務(wù)器很可能無法完成響應(yīng)。

1 算法描述

為降低通信流量，本文提出利用移動設(shè)備的計算能力，在服務(wù)器和用戶分享隱匿空間的算法。即在收到查詢請求時，匿名服務(wù)器向用戶返回隱匿空間列表（含多個隱匿空間），當用戶離開列表中任一個空間時，服務(wù)器才相應(yīng)地更新數(shù)據(jù)，并向受影響的用戶作出廣播。

用戶保留匿名空間列表，通過檢索本地數(shù)據(jù)可以判定自身是否離開列表的范圍。如果用戶離開被賦值的當前空間，那么它刪除該信息，并告知服務(wù)器退出狀況，要求獲取新的隱匿空間；如果只是離開列表中的其他空間，那么它發(fā)送舊坐標和新坐標，提醒服務(wù)器更新數(shù)據(jù)。服務(wù)器收到請求后，判定舊坐標涉及的隱匿空間是否還能保證k匿名的效果，如果已不滿足要求，則重新生成，并通過廣播的方式告訴相應(yīng)的用戶。

2 實驗與結(jié)果

首先我們默認k值為80，將用戶數(shù)由10，000增加到100，000個，實驗結(jié)果如圖1。平均耗時和報文數(shù)量隨著用戶數(shù)的增加而增大，本文算法受影響的程度低于Interval Cloak和Casper，表現(xiàn)出更平緩的上升曲線。相對在移動過程中連續(xù)請求的方案，按需更新隱匿空間的策略能緩解服務(wù)器的運算和通訊的壓力。

在后續(xù)的模擬中，我們固定用戶數(shù)為50000，將k值從10變動到180，實驗結(jié)果如圖2。由于匿名質(zhì)量的提升，服務(wù)器需要訪問樹形結(jié)構(gòu)中的更多節(jié)點，以獲取足夠的用戶信息。本文算法通過用戶和服務(wù)器的協(xié)作，表現(xiàn)出更低的運算耗時。在報文數(shù)量方面，Interval Cloak和Casper自身不維護隱匿空間列表，不受k值變化的影響。而本文算法受益于這種變化，隱匿空間的面積隨著k值增大而增大，用戶將保持更長的靜默時間，退出請求也相應(yīng)的減少。

3 結(jié)束語

現(xiàn)有匿名服務(wù)器的設(shè)計，多假定用戶連續(xù)發(fā)送位置信息，當用戶增加時，頻繁的通訊必然導致系統(tǒng)性能的急劇降低。本文提出的算法通過服務(wù)器和用戶的協(xié)助，完成匿名空間的生成和維護。實驗證明該策略較可減少客戶端對帶寬的需求，顯著緩解工作壓力。由于本研究更多考慮交互效率，如何根據(jù)客戶需求的差異性和外部環(huán)境的多樣性，自動加載特定的語義信息，有待后續(xù)工作繼續(xù)研究。

參考文獻：

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[2]劉曉娜，杜永文，藺國梁.移動數(shù)據(jù)庫中組合視圖對隱私保護的應(yīng)用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013（13）.

作者單位：福建省電子信息集團，福州 350005