1.一种基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先将公开的城市地图转化为无向图,;
(2)根据历史轨迹信息计算各个路段之间的转移概率;
(3)由用户轨迹的起始点和终点查找计算相同起始点和终点的多条轨迹,并根据路段之间的转移概率分别计算走各轨迹的概率;
(4)根据各轨迹概率值计算真实轨迹的先验概率;
(5)以差分隐私来度量用户隐私保护强度,并根据差分隐私保护原则计算最优上报路段集;
(6)用户上报根据步骤(5)计算出的最优路段集及路段相关数据信息。
2.根据权利要求1所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(1)中城市地图转化为相应的逻辑地图G=(V,E);
城市地图中道路的交点作为无向图的顶点v,得到顶点集合V,V={v1,v2,…,vnum},num表示城市地图中道路的交点数量;
城市地图中各路段作为无向图中的边e,得到边集合E,E={e1,e2,…,em},m为城市地图道路中路段的数量。
3.根据权利要求2所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(2)中通过历史轨迹计算各路段之间转移概率的方法包括如下步骤:(1.1)将用户原始行驶轨迹转换为用顶点v表达的的有序序列;
(1.2)统计各路段经过的数目N_count(i),以及该路段转移到其他各路段的数目count(i,j);
(1.3)路段i到路段j的转移概率记为P(i,j),则P(i,j)=count(i,j)/N_count(i),其中i≠j。
4.根据权利要求3所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(3)中通过路段之间的转移概率计算与用户真实轨迹相同起始和终止点的各轨迹概率的步骤如下:(1.1)移动智能设备获取到用户真实轨迹,确定该轨迹的起始和终止位置;
(1.2)搜索用户通过相同起始和终止位置的可能轨迹tn,得到可能轨迹集合,记为T,T={t1,t2,…,tn},n表示轨迹集中轨迹的数量,即与真实轨迹相同起始点和终点的轨迹的数量。
(1.3)即假设用户将要行驶的路段取决于当前所处的路段,且只考虑路段之间一步转移概率,则若原始行驶轨迹转化后为 则该轨迹概率为:其中,A表示路段,1≤i≤n,i表示第i条轨迹,且设定ti为真实轨迹,r表示该轨迹的长度,k为轨迹的第k个路段。
5.根据权利要求4所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(4)中用户真实轨迹ti的先验概率记为π(ti),为真实轨迹ti的概率P(ti)与所有可能轨迹T={t1,t2,…,tn}的概率和的比值;
定义用户起始点和终点分别为vs、ve,轨迹集合T={t1,t2,…,tn},各轨迹概率大小分别记为P(t1),P(t2),…,P(tn),则用户真实轨迹ti的先验概率为:其中,1≤a≤n,a表示用户可能通过的轨迹下标;
若用户上报路段集为{e1,e2,…,ej},后验概率记为σ(T′),表示攻击者推测出真实轨迹的概率,即:公式(1-3)中 是表明路段eq是否属于轨迹tl;其中,l表示轨迹集合T中第l条轨迹,j表示第l条轨迹的路段数目,q表示第l条轨迹的第q个路段。
6.根据权利要求5所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(5)中采用差分隐私保护作为用户轨迹隐私保护的度量标准,以用户上报路段后攻击者推断出用户真实轨迹概率与原来用户真实轨迹的概率的比值作为用户隐私需求的强度;
用户隐私满足ε-差分隐私的所有上报路段,其后验概率和先验概率的比值满足式(1-
4);
e-ε≤σ(Ti)/π(Ti)≤eε (1-4)
其中,ε为差分隐私保护参数。
7.根据权利要求6所述的基于路径选择上报的用户隐保护私方法,其特征在于,步骤(6)中采用贪心算法和分支界限法计算寻找出最优上报路段集。