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地理-图不可区分性:基于差分隐私的路网位置隐私保护

密码学与安全 2020-10-27 v1

摘要

近年来,随着基于位置服务(LBSs)的普及,对位置隐私的担忧与日俱增。过去数十年中已提出许多保护位置隐私的方法。尤其是基于地理不可区分性(Geo-I)的扰动方法,其将真实位置随机扰动为伪位置,因继承自差分隐私的强隐私保证而受到关注。然而,Geo-I基于欧几里得平面,尽管许多LBSs基于路网(例如拼车服务)。这导致了不必要的噪声,从而在路网LBSs的效用与隐私之间造成不足的权衡。为解决此问题,我们提出一种新的隐私概念,地理-图不可区分性(GG-I),用于路网上的位置以实现更好的权衡。我们提出图指数机制(GEM),其满足GG-I。此外,我们形式化了在权衡意义上寻找最优GEM的优化问题。然而,朴素寻找最优解方法的计算复杂度令人望而却步,因此我们提出一种贪心算法以在可接受时间内求得近似解。最后,实验表明所提机制在权衡方面优于Geo-I的机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.13449,
  title  = {Geo-Graph-Indistinguishability: Location Privacy on Road Networks Based on Differential Privacy},
  author = {Shun Takagi and Yang Cao and Yasuhito Asano and Masatoshi Yoshikawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13449},
  year   = {2020}
}