“位置服务隐私保护”专辑导读
2015-03-18
随着智能电子设备的普及和普适计算技术的发展,越来越多的手持智能终端能够获取位置信息.2015年7月,中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的《第36次中国互联网络发展状况统计报告》指出:目前我国网民规模达到6.68亿,其中近九成用户使用手机上网,近三分之一的网民使用手机购物.移动互联网已经成为业界主流.如何根据用户的当前位置信息来获取个性化的服务就显得非常重要.基于位置服务(Location-Based Service,LBS)是指移动终端利用各种定位技术获得当前位置信息,再通过无线网络得到某项服务.
用户位置信息是典型的隐私信息.恶意用户可以通过分析用户轨迹数据推算出其工作/生活模式等.因此,理想的场景是,用户希望能够既不泄露隐私,又可获取高质量的位置服务.然而,在现实生活中这种场景无法实现.事实上,位置隐私保护与位置服务质量是一对相互制衡的因素——当服务提供商能够获取更多信息时,即意味着潜在的服务质量会更高.鉴于此,合理的处理模式是仅向服务提供商传递少量的位置信息,同时又可获取高质量的服务结果.
本期专辑围绕“位置服务隐私保护”主题,在全国范围内征集稿件,受到了学术界的广泛关注.经过评审委员会的认真评阅,总共收录了15篇高质量学术论文.这些稿件分别来自国内11个高校和科研院所,包括:东北大学、东南大学、华东师范大学、南京航空航天大学、上海电力学院、苏州大学、微软亚洲研究院、武汉大学、中国人民大学、中国科学技术大学、中山大学等.根据主题不同,这些论文划分为3个类别:综述论文(5篇)、隐私保护技术(6篇)、LBS系统及应用(4篇).
5篇综述论文分别从不同角度回顾了各研究领域的现有工作,并展望未来.张晓莹等人综述了无线传感器网络隐私保护范围查询处理技术的研究现状与进展,首先介绍了研究模型,随后介绍了桶技术、前缀成员验证技术、保序加密技术等隐私保护技术,最后对比分析了各隐私保护范围查询协议,并对传感器网络隐私保护范围查询处理技术的发展进行了展望.秦波等人综述了基于位置服务中隐私保护研究,包括假名、假位置和隐匿时空等技术,并分析了各种技术的优劣.赵大鹏等人首先介绍了位置服务隐私保护体系的架构、攻击模型、查询隐私和位置隐私的保护技术、LBS隐私保护方面的数据集等,并展望了LBS位置隐私的发展趋势.田秀霞等人从智能电表端的身份隐私保护技术和数据隐私保护技术两个方面进行综述,对比分析了现有隐私保护技术的隐私保护强度、计算开销、传输开销等,提炼了智能电表仍然面临的安全与隐私挑战,并探讨了该领域未来的研究趋势与方向.江俊文等介绍了轨迹数据的压缩技术,包括线段简化压缩方法、基于路网的压缩方法和语义压缩方法,并对基于压缩轨迹能支持的查询进行了总结.
本期收录了6篇关于隐私保护技术的论文,这些论文分别从移动对象、移动轨迹、K近邻查询等角度开展了位置服务隐私保护的研究.在移动对象的保护方面,许建秋等人提出了一种针对包含多种运动方式的移动对象的隐私保护方法,采取位置模糊和查询重设等方法以有效隐藏运动方式;魏燊等人提出了针对动态用户的基于虚假地点的轨迹匿名化方法,通过向服务器发送多个地点来保护用户的真实地点,并且可保证攻击者根据轨迹中的前后地点也无法获得更多有关敏感地点的信息.在移动轨迹的保护方面,邱明等人提出了一种基于轨迹方向的轨迹隐私保护算法,使中间服务器可以根据用户的隐私需求来构造假轨迹,从而降低被检测到的概率;熊胜超等人提出了一种细粒度的基于标签的轨迹数据隐私保护方案,可灵活自主地控制不同隐私敏感的轨迹片段对不同轨迹应用的访问授权,同时考虑到大部分的隐私敏感位置都与轨迹停留相关,又提出了一种将不可见的隐私敏感轨迹片段中的位置采样点,合理散布到周围频繁访问的多个位置中的方法;郑淼等人提出了路网环境下的位置服务隐私保护方法,该方法形成一个内部含有环的无向图,从而有效防止了匿名空间的单一路径化.在支持隐私的查询技术方面,张峰等人提出了一种基于隐私信息检索的近邻查询方法,通过空间加密使用户可以在本地快速查询k近邻候选集,同时引入伪随机数加密规则替代查询计划,抵御模式攻击的同时减少预处理时间.
本期收录了4篇关于LBS系统及应用的论文.曹伍等人设计实现了一个基于多边形隐匿区域的LBS系统,允许用户自定义多边形隐匿区域,并基于LBS中心服务器对用户的位置隐私进行双重保护.刘曙曙等人提出了一种高效的保护隐私的轨迹相似度计算框架,基于安全的同态加密系统和Yao协议,能够确保持有轨迹的两方不能得到除了轨迹相似度以外的其他任何信息,从而同时保护了两方的轨迹数据隐私.包婷等人设计了一个分布式人口流动分析框架来处理手机轨迹数据集合,并建立了多个人口流动分析模型.张晨东等人分析了传统数据库的高可用方案和新近架构的特点,设计并实现了基于时间戳的分布式选举模块、自动化的集群切换模块和基于QUORUM策略的日志强同步模块.
华东师范大学数据科学与工程研究院自2013年9月成立以来,落实学校“数据科学行动计划”的主体,在LBS和智慧城市研究、面向LBS中的大数据处理和隐私保护核心技术等领域,兼具研究基地和服务平台功能,为在LBS领域的数据采集、整理、存储、维护、分析、隐私保护、安全访问等管理任务提供全方位的支持,并提供公共技术平台、LBS大数据应用部署咨询等服务.
华东师范大学数据科学与工程研究院重视与伙伴大学共享学术资源,开展人员交流和合作研究.2015年,华东师范大学数据科学与工程研究院联合中国人民大学和东北大学的研究团队,一起申报并获批了国家自然科学基金重点项目“面向物联网搜索的隐私保护理论和关键技术”,从数据收集、数据存储与管理、数据推理、查询服务等多个层面开展隐私保护的研究.2015年7月31日,华东师范大学数据科学与工程研究院召开了关于智慧城市的panel论坛讨论,邀请了国内外知名学者、企业界专家和政府官员一起探讨智慧城市中的数据管理和隐私保护问题.
最后,谨在此感谢各位作者为专辑提供了优质的稿源,感谢各位评审专家,特别感谢华东师范大学学报编辑部在收稿、审稿、校稿过程中的大力支持和辛勤工作.位置服务隐私保护是大数据应用领域的一类重要技术,希望本专辑能为智慧城市、大数据分析、轨迹数据管理及服务等领域的研发提供一个技术窗口,并推动相关领域的研究进展和应用实施.