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        基于不可信近鄰的位置隱私保護(hù)方法

        2015-12-02 11:12:42張海川趙澤茂
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)服務(wù)提供商模擬實(shí)驗(yàn)

        張海川,趙澤茂

        (1.杭州電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院,浙江 杭州310008;2.麗水學(xué)院工程與設(shè)計(jì)學(xué)院,浙江 麗水323000)

        0 引 言

        伴隨著無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)定位技術(shù)的飛速發(fā)展,基于位置的服務(wù)(Location Based Services,LBS)越來(lái)越盛行。典型的LBS 應(yīng)用包括尋找資源、導(dǎo)航搜索等。用戶在使用此類服務(wù)時(shí),必須將自己的位置信息提供給服務(wù)提供商,惡意攻擊者通過(guò)獲取用戶的位置信息再結(jié)合已有的背景知識(shí),推測(cè)出用戶的身份信息、健康狀況、愛(ài)好等,這將嚴(yán)重威脅用戶的位置隱私。為了使用戶的位置隱私得到保護(hù),學(xué)術(shù)界主要提出兩種位置隱私保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分別是基于可信第三方中心匿名服務(wù)器結(jié)構(gòu)和P2P 自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?;诳尚诺谌街行哪涿?wù)器結(jié)構(gòu)的思想是利用中心匿名器將用戶的具體位置泛化為一個(gè)至少包含其他k-1個(gè)用戶的區(qū)域,然而使用中心匿名服務(wù)器結(jié)構(gòu)時(shí),中心服務(wù)器本身會(huì)成為系統(tǒng)的性能瓶頸和主要攻擊目標(biāo)[1-2]。P2P自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的思想是在不引入第三方匿名器的情況下假設(shè)用戶之間相互信任并分享位置信息,用戶之間通過(guò)P2P 通信收集其他用戶的位置信息[3-4]。但是,在現(xiàn)實(shí)中用戶之間彼此信任的假設(shè)不是成立的。本文提出一種新的位置隱私保護(hù)方法即不可信近鄰算法(Untrusted Nearest Neighborhood Cloak,UNNC),在P2P 網(wǎng)絡(luò)中用戶之間相互不信任的前提下通過(guò)引入第三方驗(yàn)證器實(shí)現(xiàn)位置隱私保護(hù)。

        1 研究背景

        從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看,LBS位置隱私保護(hù)結(jié)構(gòu)主要分為基于中心匿名器的結(jié)構(gòu)和P2P 自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?;谥行哪涿鹘Y(jié)構(gòu)的位置隱私保護(hù)方法有很多,如間隔匿名(interval cloak),Casper和PrivacyGrid 等。間隔匿名算法是將空間遞歸劃分為4個(gè)相等的矩形,每個(gè)矩形對(duì)應(yīng)四叉樹結(jié)構(gòu)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)中包含當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量,使用由子節(jié)點(diǎn)直接向父節(jié)點(diǎn)搜索的方法計(jì)算匿名區(qū)域。Casper 匿名算法是對(duì)間隔匿名算法的改進(jìn),Casper算法直接通過(guò)hash表來(lái)訪問(wèn)四叉樹中的節(jié)點(diǎn)并在計(jì)算匿名區(qū)域時(shí)首先搜索節(jié)點(diǎn)的相鄰兄弟節(jié)點(diǎn)再搜索父節(jié)點(diǎn)。PrivacyGrid算法把空間劃分為網(wǎng)格結(jié)構(gòu),使用自頂向上的方法計(jì)算匿名區(qū)域,同時(shí)引入了位置多樣化的概念,增強(qiáng)了位置隱私保護(hù)效果。

        文獻(xiàn)[3]提出了P2P空間匿名算法,算法假設(shè)用戶之間相互信任并通過(guò)P2P 通信方式分享彼此的位置信息形成匿名組,再計(jì)算匿名組內(nèi)用戶形成的最小邊界矩形,需要發(fā)起LBS 查詢請(qǐng)求的用戶請(qǐng)求匿名組中的某一用戶作為代理向LBS位置服務(wù)器發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求。文獻(xiàn)[5]提出了CoPrivacy 匿名算法,算法也是通過(guò)P2P 通信生成匿名組,匿名組內(nèi)的用戶用該組的密度中心代替真實(shí)位置發(fā)出查詢請(qǐng)求,并采取文獻(xiàn)[6]中提出的SpaceTwist 方法中采用的增量查詢方案。文獻(xiàn)[7]提出了將中心服務(wù)器結(jié)構(gòu)和P2P 自組織網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方案,是一種新的思路。

        2 UNNC算法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        本文提出的UNNC位置隱私保護(hù)方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的P2P 結(jié)構(gòu)下引入了第三方驗(yàn)證服務(wù)器,系統(tǒng)模型如圖1所示。UNNC位置隱私保護(hù)方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含移動(dòng)用戶、第三方驗(yàn)證服務(wù)器和位置服務(wù)提供商3個(gè)部分。移動(dòng)用戶的終端支持無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)通信和P2P 通信兩種通訊方式,其中P2P 通信是用來(lái)與其他用戶相互協(xié)作時(shí)的自組網(wǎng)通信,而用戶與位置服務(wù)提供商和第三方驗(yàn)證服務(wù)器之間的通信使用的是無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)通信方式。用戶之間的P2P 通信一般是通過(guò)藍(lán)牙或者無(wú)線局域網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn),而無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)通信則是通過(guò)地面基站覆蓋的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。第三方驗(yàn)證機(jī)構(gòu)是協(xié)助發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求的用戶判斷收到的用戶信息是否是真實(shí)可靠的,以防止其他的用戶模擬出一個(gè)或多個(gè)用戶向發(fā)起請(qǐng)求的用戶發(fā)起惡意攻擊。位置服務(wù)提供商是指提供基于位置服務(wù)的Internet 服務(wù)提供商(Internet Service Provider,ISP)。

        圖1 UNNC系統(tǒng)模型圖

        3 UNNC位置隱私保護(hù)方法

        在上述的位置隱私保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下,本文提出了一種P2P 自組織網(wǎng)絡(luò)下移動(dòng)用戶相互協(xié)作但不相互信任的位置隱私保護(hù)方法UNNC,本節(jié)將對(duì)UNNC算法進(jìn)行詳細(xì)描述。

        3.1 預(yù)備知識(shí)

        定義1 VERF 碼。表示用戶真實(shí)存在的驗(yàn)證碼,具有唯一性,并且當(dāng)用戶的當(dāng)前VERF 碼被其他用戶成功驗(yàn)證后會(huì)得到驗(yàn)證器重新頒發(fā)的新的VERF 碼以保證其可用性。

        定義2 NL表。用戶把收集到的其他用戶的VERF 碼保存在表中,此表即NL表。

        3.2 算法描述

        UNNC位置隱私保護(hù)算法的實(shí)現(xiàn)一共包括4個(gè)階段,實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:

        1)準(zhǔn)備階段。系統(tǒng)中每個(gè)用戶開(kāi)機(jī)的時(shí)候都向驗(yàn)證服務(wù)器發(fā)起登記請(qǐng)求,申請(qǐng)與自己的ID 相對(duì)應(yīng)的唯一的VERF 碼,同時(shí)驗(yàn)證服務(wù)器將用戶的ID與VERF 碼以鍵值對(duì)的方式存儲(chǔ)在內(nèi)存空間內(nèi);

        2)查找周圍用戶階段。當(dāng)用戶U 發(fā)起LBS 服務(wù)請(qǐng)求時(shí),向直接鄰居發(fā)起跳數(shù)hop為1的查找請(qǐng)求,hop 參數(shù)是用戶之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中的路由跳數(shù),其間接的反應(yīng)了用戶之間的距離。用戶U的直接鄰居在接受到來(lái)自用戶U的查找請(qǐng)求時(shí)會(huì)將自己的VERF 碼發(fā)送給用戶U,并且向其自身的直接鄰居用戶也發(fā)起hop為1的查找請(qǐng)求并將收集到的VERF 碼存放在自身的NL表中。用戶U 將收集到的VERF 碼存放在自己的NL表中,并比較收集到的VERF 碼的個(gè)數(shù)n與k-1 做比較,若n≥k-1,則將NL表發(fā)送給驗(yàn)證服務(wù)器,驗(yàn)證服務(wù)器將來(lái)自用戶U的NL表中的VERF 碼與自身存儲(chǔ)的VERF 碼做比較,返回給用戶U真實(shí)的VERF 碼個(gè)數(shù)m,否則用戶U 就增加hop值以獲取更多鄰居用戶信息,直到收集到VERF 碼的個(gè)數(shù)n 不小于匿名需求參數(shù)k。用戶U 判斷m與k的大小,若m≥k-1,則查找階段結(jié)束,否則用戶U 就增加hop值以獲取更多鄰居用戶信息,直到返回的真實(shí)VERF 碼個(gè)數(shù)m 滿足m≥k-1;

        3)發(fā)起服務(wù)階段。在查找周圍用戶階段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了至少k-1個(gè)可信任的鄰居用戶,用戶U 生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)x(x∈(0,1))并選擇一個(gè)任意方向距離自身x×(hop-1)×200 m的位置作為錨點(diǎn),向位置服務(wù)提供商發(fā)起LBS 服務(wù)請(qǐng)求。由于移動(dòng)設(shè)備不同的通訊和計(jì)算能力,用戶在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的通信距離一般在200 300 m 之間,假定通信距離為200 m。用戶U 在接受來(lái)來(lái)自位置服務(wù)器的返回結(jié)果時(shí),根據(jù)用戶真實(shí)位置和返回的結(jié)果集進(jìn)行計(jì)算,從而得到精確的結(jié)果集;

        4)在服務(wù)請(qǐng)求結(jié)束后用戶U 向驗(yàn)證服務(wù)器發(fā)送本次請(qǐng)求已結(jié)束的通知,驗(yàn)證服務(wù)器收到通知后就為用戶U 最后一次傳送的NL表中真實(shí)的VERF 碼所對(duì)應(yīng)的用戶重新生成VERF 碼。這是為了防止用戶記住其他用戶的VERF 碼而向其他的用戶發(fā)起惡意攻擊。

        UNNC算法偽代碼:

        4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

        實(shí)驗(yàn)環(huán)境是Windows7 操作系統(tǒng),內(nèi)存空間為4 GB,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是根據(jù)Thomas Brinkhoff 路網(wǎng)數(shù)據(jù)生成器生成。在模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上對(duì)UNNC 匿名算法的平均響應(yīng)時(shí)間和匿名成功率進(jìn)行測(cè)試,并將UNNC算法與文獻(xiàn)[5]中提出的CoPrivacy算法和文獻(xiàn)[3]提出的空間矩形算法中的On-demand算法進(jìn)行比較。模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

        由表1可知,在上述交通路網(wǎng)中一共生成4 000個(gè)移動(dòng)用戶,實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一設(shè)定用戶可接受的其他用戶信息的最大hop值為8。實(shí)驗(yàn)假設(shè)系統(tǒng)中存在2%的用戶是惡意用戶,即在本實(shí)驗(yàn)中共有80個(gè)惡意用戶。匿名參數(shù)k的值從5 變到50,比較3種算法的平均匿名成功率和平均匿名響應(yīng)時(shí)間。平均匿名成功率和平均匿名響應(yīng)時(shí)間是評(píng)價(jià)位置匿名算法的兩個(gè)重要參數(shù)。如圖2所示。

        表1 模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        圖2 匿名參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響

        圖2(a)表明當(dāng)匿名參數(shù)k 顯著增大的時(shí)候,3種算法的匿名成功率也會(huì)隨之而下降,UNNC算法相對(duì)其他兩種算法具有更高的匿名成功率,這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中假設(shè)有惡意用戶的存在,但是CoPrivacy算法和On-demand算法并不具有抵抗來(lái)自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用戶的惡意攻擊。圖2(b)表明,當(dāng)匿名參數(shù)k 顯著上升時(shí)兩種算法完成匿名所需的時(shí)間會(huì)逐漸增加,并且文中所提出的UNNC算法所需的時(shí)間比其他兩種算法更長(zhǎng),這是由于UNNC算法中增加了第三方驗(yàn)證器,與第三方驗(yàn)證器的通信需要消耗額外的時(shí)間。由上述實(shí)驗(yàn)可知,UNNC算法可以在不假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的用戶是相互信任的前提下獲得很高的匿名成功率。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        本文提出了一種新的位置隱私保護(hù)方法UNNC,在P2P 網(wǎng)絡(luò)中用戶之間相互協(xié)作但并不信任的假設(shè)下,通過(guò)引入第三方驗(yàn)證機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)位置隱私保護(hù)。UNNC算法可以有效地抵御P2P 網(wǎng)絡(luò)中來(lái)自惡意用戶的攻擊,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面的研究并不多。UNNC算法在模擬數(shù)據(jù)上進(jìn)行了充分的模擬實(shí)驗(yàn),模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明UNNC算法是切實(shí)可行的,但是在模擬實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)算法在相同匿名度的情況下需要更多的時(shí)間來(lái)完成匿名,這將是未來(lái)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

        [1]Mokbel M F,Chow C Y,Aref W G.The new Casper:A privacy-aware location-based database server[C]//Data Engineering,2007.ICDE 2007.IEEE 23rd International Conference on.Istanbul:IEEE,2007:1499-1500.

        [2]Bamba B,Liu L,Pesti P,et al.Support Anonymous Location Queries in mobile Environments with Privacygrid[C]//Proceeding of the 17th International Conference on World Wide Web.New York:ACM,2008:237-246.

        [3]Chow C Y,Mokbel M F,Liu X.A Peer-to-Peer Spatial Cloaking Algorithm for Anonymous Location-based Services[C]//Proceedings of the 14th annual ACM international symposium on Advances in geographic information systems.New York:ACM,2006:171-178.

        [4]Che Y,Yang Q,Hong X.A Dual-Active Spatial Cloaking Algorithm for Location Privacy Preserving in Mobile Peer-to-Peer Networks[C]//Wireless Communications and Networking Conference(WCNC),2012 IEEE.Shanghai:IEEE,2012:2098-2102.

        [5]黃毅,霍崢,孟小峰.CoPrivacy:一種用戶協(xié)作無(wú)匿名區(qū)域的位置隱私保護(hù)方法[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2011,34(10):1976-1985.

        [6]Yiu M L,Jensen C S,Huang X.Space Twist:Managing the trade-offs among location privacy,query performance,and query accuracy in mobile services[C]//Data Engineering,2008.ICDE 2008.IEEE 24th International Conference on.Cancun:IEEE,2008:366-375.

        [7]Zhang C,Huang Y.Cloaking locations for anonymous location based services:a hybrid approach[J].GeoInformatica,2009,13(2):159-182.

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