حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

41
وصی در حفظ حریم خص خدمات مکان- مبناستاد ا مربوطه: دکترگانی گلپای هاشمی17 آذر93 privacy preserving in L ocation- Based Services (LBS) نده ده ارائه: حمد محمدیان مهدی ا ارشد امنیت کارشناسی دانشجویعات اط امیرکبیرشگاه صنعتی دانWeblog: Ahmadian.blog.ir Website: www.MMAhmadian.ir

Upload: m-mehdi-ahmadian

Post on 12-Aug-2015

76 views

Category:

Science


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

مبنا-خدمات مکانحفظ حریم خصوصی در

هاشمی گلپایگانیدکتر :مربوطهاستاد

93آذر 17

privacy preserving in

Location-Based Services

(LBS)

مهدی احمدیانمحمد : ارائه دهنده

اطالعاتدانشجوی کارشناسی ارشد امنیت

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

Weblog: Ahmadian.blog.ir Website: www.MMAhmadian.ir

Page 2: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

2

فهرست مطالب ارائهمقدمه

تعاریف

مرتبطادبیاتواصطالحات,هاواژه

تاریخچه

اولیهمفاهیمLBS

درخصوصیحریمLBS

هاچالش

مشابهیامرتبطتحقیقاتشرح

هاراهکار

گیرینتیجهونتایجتحلیلوارزیابی

آتیتحقیقاتوبحثآینده

مراجعومنابع

Private queries in location based services: anonymizers are not necessary ” In Proc. Of SIGMOD. ACM Press, 2008.A privacy-aware location-based database server. In ICDE , 2007.

مبنا، هفتمین کنفرانس-شخصی سازی حریم خصوصی در سرویس های مکان1389ایران،انجمن رمز

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 3: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

3

LBS چیست؟

شودمیارائهکاربرانمکانیموقعیتتحلیلپایهبرکهاستکاربردیخدماتمجموعه.

استشهریاطالعاتازایگستردهطیفپردازشبرمبتنیخدماتاین.

1876 Telephone

1980 FAX

1995 Internet

1999 e-Everything

2000 m–Commerce and LBS

GIS :geographic information system دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40

Page 4: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

5

LBSزمینه شکل گیر

اطالعاتپردازشوجمع آوریمحوریتباتکنولوژیکحوزه هایپیدایش

آنهابیناطالعاتتبادلهایاستانداردتدوینوفوقتکنولوژی هایهمگرایی

ارسیارتباطاتشبکه هایفراگیرپوششوهمراهتلفنازاستفادهسریعبسیارگسترش

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40

مراههمنابعتخصیص+ردیابی+موقعیتتعیین

www.MMAhmadian.ir

Page 5: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

6

LBSپیاده سازیکلی چهارچوب

می گیردصورتزیرعناصرتعاملچهارچوبدرمکانیموقعیتبهوابستهخدماتارائه:

سیارارتباطیابزار

یابیمکانتجهیزات

اطالعاتانتقالبستروسیارارتباطاتشبکه

محتواکنندهتولیدوخدماتدهندهارائه

به هنگاممکانیداده هایپایگاه•

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 6: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

7

LBSمحور اصلی خدمات در هر

یکLBSمی دهدپاسخزیرمواردبهکلیطوربه:

دارد؟قرارمکانیموقعیتچهدرکاربر

دارد؟وجودکاربرنزدیکیدرتسهیالتیوامکاناتچه

یابد؟دستفوقامکاناتبهمی تواندمسیریچهازکاربر

•••••••••••••••••••••••••••••••<<<

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40

• Locating• Searching• Navigating• Identifying• Checking

Page 7: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

8

به چه اطالعاتی نیازمند است؟ LBSیک

(کوتاهزمانیبازه هایتغییر)کاربرانمکانیموقعیتاطالعات

موقعیتتعیینابزارازاستفاده(GPS)

دریافتیوارسالیسیگنال هایخصوصیاترویبرمحاسباتانجامطریقاز

(مدتمیانزمانیبازه هایتغییر)ریشهتسهیالتوخدماتیمراکزمکانیموقعیتاطالعات

می گرددواردشهریاطالعاتپایگاهدروگشتهتعیینشهرسازیگروهتوسط.

یگاهپابهراویژهمشاغلوخدماتیفعالیت هایموقعیتاندک،هزینه ایدریافتازایدراطالعاتثبتنمایندگی های

.می افزایندشهریاطالعات

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 8: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

(Pull)کاربرانالگوی عمومی فرایند پاسخگویی به

.می کندارسالهمراهتلفنطریقازراخوددرخواستکاربر

تلفنوارسیارتباطاتشبکهبیناطالعاتتبادلطریقازکاربرمکانیموقعیتازشپردواحدبهویمکانیموقعیتهمراهبهکاربردرخواستشده،تعیینهمراه

.می گرددارسالمکانیاطالعاتتحلیلو

خدمات واحد پردازش و تحلیل اطالعات با در نظر گرفتن موقعیت مکانی کاربر ورین و مناسب تمورد نیاز وی، اقدام به جستجو در پایگاه اطالعات مکانی نموده

.در نزدیکی وی را معرفی می نماید واحدهای خدماتی مستقر

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 9: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

10

LBSسرویس های قابل پیاده سازی بر پایه

قبیلازاضطراریخدماتسرویس های:

هوشمندپزشکیاورژانس

هوشمندپلیسوامنیتیخدمات

کودکانوسالمندانازهوشمندمراقبت

قبیلازشهرعمومیخدماتوضعیتبرنظارتسرویس های

عمومینقلوحملوضعیتپایش

شهریترافیکوترددوضعیتپایش

مخابراتشبکهپوششسطحوترافیکپایش

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 10: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

11

(ادامه)LBSسرویس های قابل پیاده سازی بر پایه

جملهازافزودهارزشخدماتوتجاریسرویس های:

مذهبیوفرهنگیرویدادهایونمایشگاه هامورددرهوشمندرسانیاطالع

تفریحیوورزشیمراکزبرنامه مورددرهوشمندرسانیاطالع

هوشمندتجاریآگهی هایسیستمپیاده سازی

هوشمندامالکاطالعاتخدماتارائه

گردشگریاطالعاتخدماتارائه

گروهیسرگرمی هایپیاده سازی

کاالتوزیعشبکه هایبهینه سازی

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 11: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

12

(ادامه)LBSسرویس های قابل پیاده سازی بر پایه

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 12: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

13

انواع حامل محصول و نحوه استفاده مشترکین از آن

سرویسهرطریقازSMS

طریقازدرخواستیکارسالباSMS،نمودهاعالمسیستمبهراخودنظرموردفعالیت

می کندتعیینراخاصیشعاعتمایلصورتدر.

می دهدقرارعملمالکرافرضپیشمقادیرسیستممشترک،سویازشعاعتعیینعدمصورتدر.

طریقازراکاربرتقاضایموردمراکزنشانیمذکوردرخواستپردازشازپسسیستمSMSمی نمایداعالممشترکبه.

سرویسهرطریقازMMS

طریقازدرخواستیکارسالباSMS،نمودهاعالمسیستمبهراخودنظرموردفعالیت

می کندتعیینراخاصیشعاعتمایلصورتدر.

می دهدقرارعملمالکرافرضپیشمقادیرسیستممشترک،سویازشعاعتعیینعدمصورتدر.

دروشهنقروینشانگرهایکمکبهراویتقاضایموردمراکزوکاربرموقعیتمذکور،درخواستپردازشازپسسیستم

.می نمایدارسالمشترکبهMMSطریقازتصویریفایلیکقالب

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 13: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

14

(ادامه)آنانواع حامل محصول و نحوه استفاده مشترکین از

سرویسطریقازGPRS

وابسته).مایدننصبخودهمراهتلفنگوشیرویبرشدهتولیدمشخصیافزارمیانپایهبرکهراخاصیافزارنرمبایدکاربر

(ارتباطیهایپروتکلبه

ارتباطیپ روتکل هایطریقازکاربرانبهراهنماییارائهودرخواستارسالمراحلکلیهافزارنرمایننصبازپسGPRSبهو

.می گیردصورتمتعاملوپویاصورت

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 14: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

16

LBSهای چالش

دهندمیقرارسومثالثسروراختیاردرراهایشاندادهکهافرادیخصوصیحریمحفظ.

گراندیبهتواندمیمیزانیچهبهوزمانی،چگونهچهخودشخصیاطالعاتاینکهکردنمشخصبرایافرادحق

(کلمبیادانشگاهویستن،استادآلن)گرددمنتقل

شودمیارسالکاربراندرخواستجوابدردرکهجوهاییوپرسینتیجهصحت.

ددهنمیقراردیگراناختیاردررادادهکهثالثسرورمقابلدرجووپرسمحرمانگیحفظ.

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 15: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

17

LBSهای چالش

دهندمیقرارسومثالثسروراختیاردرراهایشاندادهکهافرادیخصوصیحریمحفظ.

گراندیبهتواندمیمیزانیچهبهوزمانی،چگونهچهخودشخصیاطالعاتاینکهکردنمشخصبرایافرادحق

(کلمبیادانشگاهویستن،استادآلن)گرددمنتقل

شودمیارسالکاربراندرخواستجوابدردرکهجوهاییوپرسینتیجهصحت.

ددهنمیقراردیگراناختیاردررادادهکهثالثسرورمقابلدرجووپرسمحرمانگیحفظ.

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 16: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

18

Service-Privacy Trade-off

Service

10

0%

100%

0%Privacy

0%

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40

Page 17: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

19

راه حل های کلی برای حل چالش ها

بهتماداعقابلثالثسروریکازاستفادهاستشدهارائهکاربرموقعیتماندنپنهانبرای:اولحلراه

.بگیردسرویسخواهدمیLBSازکهکاربرینمودنناشناسمنظور

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 18: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

20

ایده ی کلی طرح–راه حل اول

ویژگیکاربرهربرایمحدودهایندرکهصورتاینبهمنطقهیکبهکاربرموقعیتیتوسعهk_anonymityدر.باشدبرقرار

میموقعیتآندرکهنفرKموقعیتجووپرسجوابدرآنگاهشود،دادهدرخواستکاربردقیقموقعیتمورددرکهصورتی

.شودبرگرداندهباشد

باشدمینیازاعتمادقابلثالثسروریکبهروشایندر.

سرییککردن،کاربررجیسترزماندر.نمایدمیرجیسترراخودسرورهاایندرکاربرهرطرح،ایندرprivacy profileرا

کهخدمتیکیفیتواهدافشانبامتناسبنماینداستفادهLBSخدماتازخواهندمیکهکاربرانیمدلایندر.نمایدمیثبت

.نمایندمیتنظیمراخودپروفایلنماینددریافتخواهندمی

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 19: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

21

ایده ی کلی طرح–راه حل اول

ویژگیکاربرهربرایمحدودهایندرکهصورتاینبهمنطقهیکبهکاربرموقعیتیتوسعهk_anonymityباشدبرقرار.

مرتبهگمنامیk:1ازبیشاحتمالباراهادرخواستازیکهیچنتواناکراستویژگیایندارایهادرخواستازگمنامگروهیک/kبه

.دادنسبتاشاصلیکنندهصادر

مرتبهتنوعl:مرتبهتنوعدارایهادرخواستازگمنامگروهیکlحداقلشاملاگراستlباشدحساسصفتبرایمقدار.

آنتروپیتنوعl:هادرخواستازگمنامگروهیک(Λ)واحدحساسصفتیکدارای(S)مرتبهآنتروپیتنوعدارایlاگراست

کلدتعدابهاست Siهاآنحساسمقدارکهگروهازهاییدرخواستتعدادنسبتازاستعبارت Piرابطهایندر.گروههایستوادرخ

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 20: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

22

اطالعات ذخیره شده در پروفایل حریم خصوصی–راه حل اول

:ازعبارتندشودمیذخیرههاپروفایلایندرکهاطالعاتی

پارامترk:کاربرحداقلموقعیتازشدهدادهتوسعهجغرافیاییایمنطقهدرکندکه،میمشخصKداشتهحضورنیزدیگرکاربر

.یاشند

یامنطقهمساحتحداقلکهنمایدتعیینتواندمیکاربرحالتایندر:جغرافیایییمنطقهمساحتحداکثروحداقل

anonymizerتوسطشدهتعیینجغرافیایی serverباشدچقدر.

ازکیکداممختلفزمانیهایمحدودهدرنمایدتعیینبتواندکاربرکهباشدمیمنظوراینبهاطالعاتاین::زمانیشاخص

(پویاهایپروفایلمنظوربه).شوداستفادهشدهنمودهذخیرهباالمقادیر

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 21: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

23

روش های توسعه ی موقعیت کاربر به یک منطقه-راه حل اول

:داردوجودمنطقهیکبهکاربرانمکانیموقعیتیتوسعهبرایکلیروشدو

Data dependent

:نمودایجاتوانمیصورتدوبهراکاربرجغرافیایییمنطقه

درکهکاربرهایخواستهتاشودمیدادهتوسعهکاربرمکانیموقعیتprivacy profileشودبرآوردهاست،نمودهذخیره.

روش نخست MBR

هایروشازاستفادهباکاربرمکانییمنطقهMBRمستطیلیکباراکاربرهردقیقموقعیتکنندهگمنام.شودمیساخته

.کنندمیعمومیجایگزینکاربرKملشاکمینهمحاطی

MBR :Minimum Bounding Rectangle دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40

Page 22: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

24

Adaptive grid cloakingFixed grid cloaking

(ادامه)روش های توسعه ی موقعیت کاربر به یک منطقه–راه حل اول

Space dependent

جغرافیایییمنطقهیکبهکاربرموقعیتشودمیسعیداردوجودکهگوناگونیهایروشباموجودفضایکلنمودنبندیتقسیمبراساس

privacyدرکاربریشدهمطرحهایخواستهآن،درکهشودمیایجادایگونهبهجغرافیایییمنطقه.شوددادهتوسعه profileبرآورده

.شود

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 23: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

25

پرس و جو، بر روی پایگاه داده–راه حل اول

.شودمیذخیرههادادهپایگاهدردادهونوعدوروشایندر

عمومیهایداده

خصوصیهایداده

:شودانجامتواندمیجووپرسنوعدوهادادهپایگاهدرموجودهایدادهبهتوجهبا

عمومیهایدادهرویبرخصوصیهایجووپرس

خصوصیهایدادهرویبرعمومیهایجووپرس

!شودحفظکاربرنیزخصوصیحریمکهشودمطرحبایدایگونهبهدادهپایگاهدرهاجووپرساین

!شودنمیپشتیبانیشده،بیانجویوپرسنوعدوتجاریهایدادهپایگاهدرمعموال

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 24: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

26

(ادامه)پرس و جو، بر روی پایگاه داده–راه حل اول

.نمایداستفادهروشدوازتواندمیسرورجواب،هایموقعیتمیانازمناسبهایموقعیتانتخابمنظوربه

همحدوددرموجودهایمکانتمامیونمایدمیتعیینکاربرجغرافیایییمنطقهاطرافدررامحدودهیکسروراولروشدر

.گرداندبرمیکاربردرخواستجوابعنوانبهراشدهتعیینی

واستدرخجوابعنوانبهراباشدمیکاربرنزدیکیمنطقهبهاحتمالیصورتبهکههاییموقعیتتمامیسرور،دومروشدر

.دباشداشتهقرارکاربرجغرافیایییمنطقهدراستممکننظرموردهایمکانحالتایندرکهشودتوجه.گرداندبرمی

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 25: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

(ادامه)و جو، بر روی پایگاه دادهپرس –راه حل اول

روشازتوانمیخصوصیهایدادهرویبرعمومیهایجووپرسجوهایوپرسانجاممنظوربه

:نموداستفادهزیرهای

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات 27 /40www.MMAhmadian.ir

Page 26: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

28

مشکالت موجود در راه حل–راه حل اول

کندمیبازیراگلوگاهنقشهاطرحایندراعتمادقابلثالثسرور.

کندبازیرامتخاصمفردیکنقشتواندمینیزاعتمادقابلثالثسرورحالتایندر.

شودفاشاطالعاتشتمامیوبگیردقرارحملهموردتواندمیاعتمادقابلثالثسرورروشایندر.

اندودهنمرجیسترراخوداعتمادقابلثالثسروردرکهکاربرانیازاطالعیهیچکنندهحملهکهشودمیفرضهاطرحایندر

.باشدمینادرستیفرضفرض،اینکه.ندارد

یککهحالتیدرفقطکاربرانخصوصیحریمحفظروشایندرsnapshotشودمیحفظباشدشدهگرفتهآنهاموقعیتاز.

بدسترااطالعاتیکاربرموقعیتازتواندمیراحتیبه(سرورLBS)متخاصمفردآنگاهباشد،متحرککاربرکهکهحالتیدرولی

.بیاورد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 27: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

29

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

هایمالگوریتازاستفادهباشد،میدهندهارائهسرورمقابلدرکاربرانهایجووپرسمحرمانگیحفظمنظوربه:دومحلراه

PIR (private information retrieve)باشدمی.

باشدمیمعماشناسیهایپروتکلاساسبرهاروشاین.

ازوردکپنهانراکاربرموقعیتبتوانتاشوداستفادهمعماشناسیهایروشازکهباشدمیصورتاینبههدفطرحایندر

ینتیجه)شدهدرخواستهایدادهازاطالعیهیچباشدتواندمینیزخدمتیدهندهارائهسرورکهمتخاصمفرددیگرطرف

.نیاوردبدست(کاربردرخواست

نمایدبرآوردهراشدهبیاناهدافتواندمیمربعییماندهباقیقضیهازاستفادهباروشاین.

𝑋2 ≡ 𝑌 (𝑚𝑜𝑑𝑁)

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 28: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

30

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

بیانتوانمیدیگرعبارتبه.باشدمیبیتییرشتهیکدادهپایگاهدرشدهذخیرههایدادهکهشودمیفرضمثالایندر

.باشدمیبیتیکدادهپایگاهدرشدهذخیرهفیلدهرجاایندرکهنمود

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 29: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

31

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

تیاراخدرونمایدمیضربهمدرراآنهاونمایدمیتولیدشودمینگهداریمحرمانهوسریصورتبهکهرابزرگاولدوعددکاربر

.دهدمیقرارسرور

برداریکشده،ایجادماتریسازنظرموردستونمقادیرآوردندستبهبرایکاربرسپسnبردارایندر(.نمایدمیایجادمقداری

خواهدمیراآنکاربرکهباشدمیستونیبااندیسهمکه،مقداریآنجزبهباشند،نمیمربعییماندهباقیدارایمقادیرتمامی

).نمایدبازیابی

نمایدمیارسالسروربرایرابردارسپس.

نمایدمیمحاسبهراریزمقدارشدهایجادماتریسازسطرهربرایسرورسپس:

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 30: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

32

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

نمایدمیارسالکاربربرایراشدهمحاسبهمقادیرسپسسرور.

عددهایعاملاینکهبهتوجهبانیزکاربرNنمایدمیمحاسبهسرورسویازارسالیمقادیربرایرازیریرابطهگاهآندارد،را.

کهگرفتنتیجهتوانمیباشددرستباالیرابطهصورتیدرZaدارای)باشدمیمربعییماندهباقیدارای

(باشدمیجذر

یمیکمقداردارایاینصورتغیردروباشدمیصفرمقدارداراینظرموردستوندرنظرموردعنصرمقدارنتیجهدر

.باشد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 31: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

33

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

کهایونهگبه.شوددادهتوسعهتواندمیباشدنمینیزباینریهادادهآندرکههاییدادهپایگاهبرایروشاین

ستوندرموجودمقادیرآوردنبدستبرایکاربروشودمیذخیرههابیتازایرشتهماتریسازدرایههردر

.آوردبدسترا(دادهیاشیهر)درایههرهایبیتتکتکونمایداجراراباالالگوریتمتواندمینظرمورد

بازیابیدادهپایگاهازراخودنظرموردیدادهتواندمیکاربرکهنمودمشاهدهتوانمیباالالگوریتمبهتوجهبا

.استشدهبازیابییدادهچهکهدریابدسرورآنکهبدوننماید

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 32: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

34

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

دارد؟رارقستونکدامدرهایشدادهکهبداندکجاازکاربرکهباشدمیمورداینشودمطرحبایدکهنکاتیحال

بیانیدرستبهراکاربردرخواستجواببتواندتاشوددادهقراربایدصورتیچهبهماتریسدرهادادههمچنین

سرورازراخودبهنسبترابنزینپمپیکموقعیتتریننزدیکجوییوپرسدرکاربرمثالعنوانبه)نماید

بهنزدیکبنزینپمپkکهشوددادهقرارستونیکدرایگونهبهبایدهادادهجاایندرنماید،میدرخواست

(نماید؟انتخابرایکیبنزینپمپKمیانازخودهادادهبازیابیباکاربروباشدکاربر

حداکثررودمیانتظارکهنمودبیانبایدباال،هایسوالبرایهاییحلراهارائهمنظوربه𝑛کاربربهموقعیت

.شودداده

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 33: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

35

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

تفادهاسهیلبرتفرکتالیساختارازتوانمینظرموردهایمکان،مکانیموقعیتازماتریسساختمنظوربه

.نمود

میارکاینباوشودمیپویشهیلبرتفرکتالیساختارازاستفادهباهامنطقهتمامیدرموجودهایمکانروشایندر

ترتیبهکعددیکمکانیموقعیتهربهنگاشتایندر.دادنگاشتبعدییکفضاییکبهرابعدیدوفضاییکتوان

درداندمیاینکهبهتوجهبانیزکاربر.شودمیدادهانتسابباشد،میبعدیدوفضایدرمکانیموقعیتشدنمالقات

جیخرو.دهدانتسابخودموقعیتبهراعددیتواندمیخودمکانیموقعیتبامتناسبداردقرارمکانیموقعیتکدام

.باشدمیاعدادازشدهمرتبخطیبرداریکالگوریتم،

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 34: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

36

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

بااربرکسپس.نمایدمیدریافتسرورازراهاموقعیتبهشدهدادهانتساباعدادتمامیکاربر-رویکرداولین

عددبهارعددنزدیکتریندودوییجستجوییکازاستفادهباوهاموقعیتبهشدهدادهانتساباعدادازاستفاده

ماتریسازرنظموردستونتواندمیکاربرنظر،موردعددیافتنبا.نمایدپیداخودشموقعیتبهشدهدادهانتساب

.نمایدمیبازیابیرانظرموردستونPIRروشازاستفادهباونمایدپیداراشدهایجاد

مثالانعنوبه.شدمیدادهکاربربهزیادیاطالعاتحالتایندرزیرا.باشدنمیمناسبیرویکردرویکرد،این

از.دشومیمعلومکاربربراینداردنیازیهاآنبهکاربرکهجغرافیاییمنطقهدرموجودهایمکانکلتعداد

.باشدمی𝑛𝐿𝑜𝑔(𝑛)حالتایندرجستجوزمانییمرتبهدرگیرطرف

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 35: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

37

PIRاستفاده از روش -راه حل دوم

درختیکشده،ایجاداعدادباکهباشدمیصورتاینبهحلراهدومینB-treeسازیممیرا.

درجوجستازاستفادهباکاربروگرداندبرمیکاربربهرادرختیریشهکاربر،درخواستهردرسرورسپس

ارائهرورسبهرانتیجه.داردقرارریشهفرزندکدامدرخودشبههاموقعیتتریننزدیکدرکهیابدمیدرریشه

یرهگکهکندمیپیداادامهجاییتاروشایندهد،میکاربربهرانظرموردفرزندبارهدونیزسروروکندمی

در.باشدمیماتریسدرنظرموردستونشدهیافتیگرهحالتایندر.باشدبرگیکنیزخودشدهیافت

میبازیابیدادهپایگاهازPIRالگوریتمازاستفادهباراستونآنهایدادهنظرموردستونیافتنباکاربرمرحله

.باشدمیداده𝑛دارایحداکثرگرههرروش،ایندر.نماید

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 36: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

38

ویژگی ها-دومراه حل

آوردبدستتواننمیکاربرمکانیموقعیتازاطالعاتیهیچ.

حمالتبرابردرمقاومتCorrelation

اعتمادقابلثالثسرورنیازعدم

یمارزشیبامنابعداده،پایگاههایدادهکهشودتوجه).مکانیهایموقعیتازاندکبسیاراطالعاتافشای

(شوددادهاطالعاتنیازشیاندازهبههرکسبه–باشد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 37: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

39

نمونه ارزیابی ها

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 38: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

40

آینده بحث و تحقیقات آتی

مقاالتبازمسائل:هایپروتکلبرایارتباطیومحاسباتیپیچیدگینیپایکرانمحاسبهPIR

شدهمطرحهایالگوریتمسازیبهینه

متعمییافراگیرمحاسباتهایمحیطدرشدهسازیشخصیخصوصیحریمازحفاظتبرایجامعحلراهیکارائهدرگیرحساسصفاتتعدادوهاپارامتر

تکنولوژیروند:هوشمندومتصلجوامعبه سویپیش(Smart+Connected city)

کاربرانخصوصیحریمعلیههاتبلتوهمراههایتلفندرهدفمندبدافزارهایرشد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات /40www.MMAhmadian.ir

Page 39: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

41

جمع بندی

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات

هستندفراگیرمحاسباتهایمحیطدرمحبوبهایسرویسازیکیمبنامکانهایسرویس.

تواندمیصحیحاستفادهصورتدرهاسرویساین

مشتریانبرایخدماتازبسیاریاستفادهدرتسهیل

مختلفبازارهایوهاها،شرکتسازمانهایدرآمدافزایشبهکمک

حریموامنیتیهایرخنهبهاستممکنکهکردهایجادراجدیدهایپذیریآسیبهاسرویسایناما

.شودمنجرخصوصی

کنولوژیتروندبهتوجهباپیشازبیشهایسازیپیادهوعملیهایفعالیتنیازمندوجدیدتحقیقاتیحوزه

/40www.MMAhmadian.ir

Page 40: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

42

منابع و مراجع

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات

1. Gabriel Ghinita, Panos Kalnis, Ali Khoshgozaran, Cyrus Shahabi, and Kian - Lee Tan.” Private queries in location based services: anonymizers are not necessary ” In Proc. Of SIGMOD. ACM Press, 2008.

2. Mohamed F. Mokbel, Chi-Yin Chow, and Walid G. Aref. The new casper: A privacy-aware location-based database server. In ICDE , 2007.

3. Truong, Anh Tuan, Quynh Chi Truong, and Tran Khanh Dang. "An adaptive grid-based approach to location privacy preservation." Advances in Intelligent Information and Database Systems. Springer Berlin Heidelberg, 2010. 133-144.

-شخصی سازی حریم خصوصی در سرویس های مکان، 1389کیان مجد، پریسا و حمیدرضا شهریاری، 4.هفتمین کنفرانس انجمن رمز ایران، تهرانمبنا،

www.MMAhmadian.ir

Page 41: حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا

43

با سپاس از توجه شما

دانشگاه صنعتی امیرکبیر-مبنا-مکانحفظ حریم خصوصی در خدمات

با تشکر دوست عزیزم جناب آقای محمد صادق رفیعی به خاطر بخشی از مطالب این ارائه

www.MMAhmadian.ir