抵御背景信息推理攻击的假位置生成算法

作     者：张学军 杨依行 李佳乐 田丰 黄海燕 黄山 ZHANG Xuejun;YANG Yixing;LI Jiale;TIAN Feng;HUANG Haiyan;HUANG Shan

作者机构：兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 陕西师范大学计算机科学学院西安710062 兰州交通大学土木工程学院兰州730070 

基　　金：国家自然科学基金(61762058,61901201) 甘肃省自然科学基金(21JR7RA282) 兰州交通大学百人青年人才培养计划基金 甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2022CYZC-38) 中央高校基本科研业务费(GK202103090) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-329) 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2023年第50卷第S2期

页      码：867-875页

摘      要：针对已有的假位置生成算法,设计了一种多次查询请求攻击算法(Multiple Query Request Attack algorithm,MQRA)来测试其安全性。为有效保护用户的位置隐私,提出了一种抵御背景信息推理攻击的假位置生成算法(Dummy Location Ge-neration Algorithm against Side Information Inference Attack,DLG_SIA),该算法综合考虑了查询概率、时间分布、位置语义和物理分散度等背景信息来生成有效的假位置集以抵御概率分布攻击、位置语义攻击和位置同质攻击,避免攻击者结合背景信息过滤掉假位置。用户首次请求时,DLG_SIA算法先利用位置熵和时间熵选取当前请求时间下查询概率相似的位置点来生成假位置集,并通过调整的余弦相似度生成满足语义差异性的位置点;然后通过距离熵保证选取的位置点间具有更大的匿名范围,并将当前请求位置的最佳假位置集进行缓存。安全性分析和仿真实验结果表明:MQRA算法能以很高的概率识别出假位置集中用户的真实位置;与已有的假位置生成算法相比,DLG_SIA算法能有效抵御背景信息推理攻击,保护用户的位置隐私。

主 题 词：基于位置的服务 查询概率 位置语义 时间分布 物理分散度 

学科分类：0839[0839] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.11896/jsjkx.221000036

馆 藏 号：203124348...