57、基于网格的位置服务隐私保护近似 k - NN 查询处理算法

基于网格的位置服务隐私保护近似 k - NN 查询处理算法

1. 引言

随着无线网络和定位技术的不断进步，基于位置的服务（LBS）变得越来越受欢迎，像远程信息处理和导航系统（配备全球定位系统的设备）在日常生活中的应用日益广泛。LBS 主要由 LBS 服务器和查询用户两个部分组成，用户将查询请求与自己的精确位置一同发送给 LBS 服务器，服务器处理请求后返回兴趣点（POI）信息。

然而，在这个过程中，用户的精确位置可能会被对手获取，导致其私人信息被泄露和滥用。为解决这一隐私问题，主要有两种研究方向：基于隐蔽区域的查询处理方法和基于私有信息检索（PIR）的查询处理方法。前者将用户的位置模糊到一个隐蔽区域，后者则使用 PIR 协议对位置数据进行加密。但现有的方法存在计算和通信开销大的问题。

为解决这些问题，提出了一种基于网格的近似 k - NN 查询处理算法，它结合了上述两种方法。通过性能分析表明，该方案在查询处理时间和结果集准确性方面都优于现有方法。

2. 相关工作

在 LBS 用户隐私保护和隐私保护查询处理领域，主要有以下两类研究：
- 基于位置隐蔽的查询处理方法 ：通过生成隐蔽区域来隐藏用户的精确位置，能满足用户如 K - 匿名、L - 多样性等需求，提供较高的服务质量。服务器端的查询处理算法会为用户找到包含精确结果或近似结果的 POI 候选集。但该方法的主要缺点是会返回许多不必要的候选 POI，可能导致数据库信息泄露。
- 基于私有信息检索（PIR）的方法 ：如 G. Ghinita 等人提出的使用计算私有信息检索（cPIR）的隐私感知 N