[发明专利]一种时序位置发布方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于个性化隐私策略的差分隐私时序位置发布方法及系统，确定LBS服务位置域并进行网格划分，将LBS服务位置域划分为多个位置点，得到网格坐标系下的位置点；每个网格内包括一个位置点；根据网格坐标系下的所有位置点构建初始无向图；根据用户的历史位置数据获取隐马尔可夫模型的概率状态转移矩阵；基于概率状态转移矩阵和初始无向图结合拉普拉斯机制对用户的真实位置进行扰动，得到扰动位置并发布。其中，允许用户个性化定制无向图中节点间的连接关系，使得用户可结合自己的隐私需求调整隐私保护程度。同时引入了拉普拉斯噪声，利用隐马尔可夫模型对时序位置进行发布，提高了用户位置发布的安全性，避免用户真实位置隐私泄露。

技术领域

本发明涉及时序位置发布技术领域，特别是涉及一种时序位置发布方法及系统。

背景技术

在攻击者掌握大量背景知识的情况下，通常采用K-匿名位置隐私方案对用户的位置进行匿名，K-匿名位置隐私方案对轨迹Ti在任意时刻采样，使得在采样时刻内，至少有k-1条轨迹在相应的位置能和Ti泛化在同一区域内达到隐私保护的效果。以K-匿名方案为代表的泛化和抑制技术难以抵御攻击者的背景知识攻击，如攻击者可以根据历史信息推测出匿名后的位置，使得泛化失效。另外K-匿名方案对具体的LBS服务(基于位置的信息服务，Location Based Services)不够灵活，用户也无法根据需求调整具体的隐私保护程度。因此，亟需一种可以避免用户位置隐私泄露，且针对不同LBS服务提供个性化隐私策略的时序位置发布方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种时序位置发布方法及系统，针对不同的LBS服务提供可定制的无向图节点连接关系隐私策略，并允许用户根据需求选择或自定义个性化无向图节点连接关系，使得用户在使用LBS服务时，可以通过隐私保护的方式对时序位置数据进行发布，从而保护用户位置隐私，解决了LBS服务提供商不可信而导致用户位置隐私泄露的问题，提高了用户位置发布的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种时序位置发布方法，包括：

确定LBS服务位置域，对所述LBS服务位置域进行网格划分，每个网格内包括一个位置点，得到网格坐标系下的位置点；

根据所述网格坐标系下的所有位置点构建初始无向图；

根据用户的历史位置数据获取隐马尔可夫模型的概率状态转移矩阵；

根据所述概率状态转移矩阵和所述初始无向图结合拉普拉斯机制对用户的真实位置进行扰动，得到扰动位置；对所述扰动位置进行发布。

可选的，所述根据所述概率状态转移矩阵和所述初始无向图结合拉普拉斯机制对用户的真实位置进行扰动，得到扰动位置，具体包括：

确定初始时刻用户的真实位置，根据初始时刻用户的真实位置确定初始时刻的位置先验概率值；令所述初始无向图为初始时刻的交集无向图；初始时刻为t＝1；

获取t时刻用户的真实位置；t∈[2,3,...,T]

根据t-1时刻的位置先验概率值和所述概率状态转移矩阵计算t时刻的位置先验概率值；根据所述t时刻的位置先验概率值和t-1时刻的交集无向图计算t时刻的交集无向图；

构建所述t时刻用户的真实位置在所述t时刻的交集无向图中的相邻节点集合；

计算所述相邻节点集合中任意两个节点的位置查询结果的差值，选择所述差值最大的l₁范式值为查询函数的敏感度；其中，两个节点的位置查询结果为两个节点对应的两个位置点在二维经纬度坐标系中的位置坐标；所述查询函数表示所述网格坐标系下的位置点映射到所述二维经纬度坐标系时的映射关系；

根据所述敏感度获取拉普拉斯噪声，并将所述拉普拉斯噪声加入至所述t时刻用户的真实位置查询结果中得到t时刻用户的扰动位置；