位置隐私保护算法研究

作     者：吴婷婷 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李玲娟

授予年度：2013年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 0802[工学-机械工程] 

主      题：位置隐私保护 物联网 无线射频识别 无线传感网 汇聚节点 

摘      要：近年来随着物联网产业的兴起，种种基于用户位置的应用应运而生。用户在享受这些方便服务的同时，其位置信息的隐私也面临着巨大的威胁。因此，对物联网中位置隐私保护的研究成为了目前学者们研究的热点。本文对位置隐私保护算法进行研究，目的就是在提供位置服务的同时保护用户位置隐私。 本文重点针对RFID和无线传感器网络这两个物联网的关键组成部分中的位置隐私保护问题展开研究。分析了基于RFID应用和无线传感器网络中的位置隐私威胁以及已有的位置隐私保护技术。在此基础上，重点研究了RFID的位置信息查询处理隐私保护和无线传感器网络的汇聚节点位置隐私保护。具体工作如下： （1）针对RFID追踪系统中的数据隐私保护，设计了一种高效的不依赖于可靠服务器的RFID位置隐私保护算法：基于分区和加密的RFID位置隐私保护算法DPERLPP（DataPartition and Encryption Based RFID Location Privacy Protection Algorithm）。该算法利用垂直数据划分把时间和位置信息分别存储在不同的物理空间，再利用hash加密的方法对ID信息进行加密。测试实验的结果表明，该算法具有很好的保密性，并能在用户执行查询时更快地给出查询结果。 （2）针对无线传感器网络中的汇聚节点位置的隐私保护，提出了一种基于随机候选路径的汇聚节点隐私保护算法SPPRCP（Sink Node Privacy Protection Algorithm Based on RandomCandidate Path）。该算法通过根据随机候选路径向伪造的汇聚节点发送数据包来隐藏真实物体和真汇聚节点间的路径。SPPRCP算法能有效的保护数据汇聚节点的位置隐私，也能在一定程度上降低网络能耗和减少丢包率。测试实验的结果表明，该方法在低能耗的情况下很好地保护了汇聚节点的位置隐私。 （3）本文还以运钞车追踪系统为应用背景，给出了所提出的两种算法的应用思路，说明了各算法不仅具有理论上的高效性还具有一定的实用性。 论文在位置隐私保护算法方面做了有益的研究工作。