基于WiFi指纹室内定位隐私保护研究

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随着社会的不断发展,智能移动终端的普及,使得基于位置服务(LBS)在日常生活中日益重要。在享受LBS带来便利同时,个人位置信息容易发生泄露。位置信息的泄露会暴露个人相关隐私,会造成社会荣誉或经济损失。定位服务作为LBS服务的重要分支和基础,研究定位服务过程中的隐私保护具有重要意义。基于WiFi指纹室内定位技术是室内定位技术最有前景的一种技术。本文主要研究了基于WiFi指纹室内定位过程的隐私保护,提出了两种基于WiFi指纹室内定位用户位置隐私保护方案。本文总结了室内定位相关技术原理,详细地介绍了基于WiFi指纹室内定位的过程和原理。结合基于WiFi指纹室内定位的系统结构,分析了在定位过程中造成用户位置信息泄露的因素和保护重点方向。k匿名技术作为位置隐私保护的常用技术,本文将其应用在基于WiFi指纹室内定位用户位置隐私保护中。熵是衡量k匿名算法性能的常用指标,从熵取最大值条件出发,提出了一种基于WiFi指纹定位的k匿名算法,并给出了k匿名室内定位隐私保护方案详细步骤和系统结构。在理论上证明了提出的k匿名算法隐私保护相关性能。本文也研究了同态加密在基于WiFi指纹室内定位中保护用户位置隐私的应用。主要分析了Paillier加密算法原理和改进方案,基于Paillier加密原理,设计了一种基于WiFi指纹室内定位的同态加密方案。给出了同态加密室内定位方案的完整步骤,并理论上证明了该方案不会影响定位结果以及能有效地保护用户位置隐私。在实验室设备和环境下,实现了基于WiFi指纹室内定位的基本功能。在此基础之上,对k匿名和同态加密隐私保护方案做了相关仿真实验。实验结果表明,本文提出的k匿名算法输出的熵值接近理想值,同态加密方案在各个阶段计算开销很大。最后,将k匿名和同态加密隐私保护方案做了对比分析,总结出两种方案各自优缺点。
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