軌跡隱私保護(hù)中的應(yīng)用概述目錄TOC\o"1-3"\h\u19954軌跡隱私保護(hù)中的應(yīng)用概述 35132451.1軌跡保護(hù)的基本概念 35100041.2軌跡數(shù)據(jù)的基本特征 35228061.3軌跡數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私泄露 371.1軌跡保護(hù)的基本概念軌跡描述出的是用戶進(jìn)行活動(dòng)的位置信息和相應(yīng)的時(shí)間信息，不僅描述了用戶的空間活動(dòng)軌跡，同時(shí)也包含了用戶自我的其他屬性。而軌跡則表現(xiàn)為一個(gè)用戶的位置點(diǎn)與時(shí)間點(diǎn)的點(diǎn)串，通常來說普通用戶更喜歡將自我的軌跡數(shù)據(jù)視為以下語義編碼的三元組序列[44-47]，在這其中代表用戶處于這個(gè)時(shí)間時(shí)自身所在地點(diǎn)的坐標(biāo)為，而表示為我們對(duì)用戶的采樣坐標(biāo)，是我們對(duì)用戶軌跡的采樣時(shí)間，其中，在間，我們假定用戶在行進(jìn)到的過程中始終作勻速直線運(yùn)動(dòng)。隱私不僅僅關(guān)乎到國(guó)家與民族的利益，同樣關(guān)系到每個(gè)人的切身利益，因?yàn)樵谄渲刑N(yùn)含了大量用戶自身不希望讓他人知道的秘密信息。但同時(shí)對(duì)于不同的人來說自身的隱私信息也不盡相同，也許在有些人看來是需要被保護(hù)的信息但是對(duì)于另外一些人來說卻完全無需保護(hù)，也就是說對(duì)每個(gè)人來說不同的信息都有不同的敏感度，也正因如此我們便按照不同用戶所需的不同信息敏感度，便將信息分為標(biāo)識(shí)符、準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符，敏感信息和非敏感信息[48]，在這四個(gè)方面里面只有敏感信息才是我們一定要保護(hù)起來的部分。作為軌跡隱私來說，它與其他方面的隱私還是有較大的不同，因?yàn)樗恢话擞脩羲l(fā)布軌跡中的敏感位置信息，同時(shí)也包含了我們?cè)谶@一軌跡中所提煉出的與用戶密切相關(guān)的敏感信息。所以在保護(hù)軌跡隱私的過程中不能完全依賴保護(hù)其他方面隱私信息的技術(shù)。1.2軌跡數(shù)據(jù)的基本特征軌跡數(shù)據(jù)是一種描述用戶的位置隨時(shí)間變化而變化的特殊數(shù)據(jù)。由于軌跡數(shù)據(jù)同時(shí)包括空間與時(shí)間兩大基本元素，因此分析處理軌跡數(shù)據(jù)時(shí)也會(huì)比較難，需要面對(duì)其海量性、高維性、動(dòng)態(tài)性、時(shí)空相關(guān)性和不確定性[49]。（1）海量性。為了完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、知識(shí)挖掘或歷史回溯處理等操作，在多數(shù)情況下，需要系統(tǒng)地存儲(chǔ)大量軌跡數(shù)據(jù)。不同來源、不同維度的軌跡采樣數(shù)據(jù)源源不斷地由各種傳感器端產(chǎn)生，不斷累積而形成軌跡大數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一種常規(guī)的事務(wù)型數(shù)據(jù)。這對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提出了很高的挑戰(zhàn)。（2）高維性。不同于一般的空間數(shù)據(jù)，用戶的軌跡作為一種時(shí)空信息的記錄，是包含空間維、時(shí)間維和其他屬性維的高維數(shù)據(jù)。軌跡數(shù)據(jù)的采集終端在對(duì)象空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，增加了時(shí)間維度及其他屬性維度，例如，對(duì)車輛軌跡的采集除了記錄車輛位置隨時(shí)間的變化，還要考慮到道路的路口情況、紅綠燈情況等。（3）動(dòng)態(tài)性。用戶的移動(dòng)是一個(gè)持續(xù)變化的動(dòng)態(tài)過程，軌跡數(shù)據(jù)正是對(duì)該變化間斷地采樣，以不斷產(chǎn)生的新采樣值淘汰舊采樣值，這一過程與移動(dòng)對(duì)象本身隨時(shí)間變化間斷進(jìn)行的采樣過程，需要對(duì)整個(gè)軌跡數(shù)據(jù)的采樣點(diǎn)序列施以插值的計(jì)算方法，才能獲取指定時(shí)刻對(duì)象的位置。動(dòng)態(tài)性的特征也極大提升了軌跡數(shù)據(jù)相關(guān)的信息分析處理的難度。（4）時(shí)空相關(guān)性。軌跡數(shù)據(jù)包含空間和時(shí)間兩個(gè)維度，軌跡數(shù)據(jù)作為移動(dòng)對(duì)象地理信息與時(shí)間數(shù)據(jù)的集合，在時(shí)間和空間上是相互關(guān)聯(lián)的。與靜態(tài)對(duì)象的空間數(shù)據(jù)之間具有空間遠(yuǎn)近的相關(guān)性類似，軌跡數(shù)據(jù)也能反映移動(dòng)對(duì)象活動(dòng)在空間和時(shí)間上的關(guān)聯(lián)?；诖颂匦裕梢岳靡苿?dòng)對(duì)象空間信息的時(shí)間順序，對(duì)軌跡數(shù)據(jù)做相似性分析，分類挖掘特定對(duì)象群體的活動(dòng)規(guī)律，例如分析挖掘私家車與公共交通各自在路網(wǎng)中的出行規(guī)律。（5）不確定性。由于時(shí)空信息的測(cè)量方法、采樣方式以及預(yù)處理過程等環(huán)節(jié)存在誤差，軌跡數(shù)據(jù)對(duì)于移動(dòng)對(duì)象的真實(shí)情況的表達(dá)不可避免地存在一定程度的信息丟失。用戶在軌跡數(shù)據(jù)中的不確定性主要表現(xiàn)維時(shí)間、空間和軌跡三個(gè)方面?？臻g上的不確定性主要表現(xiàn)維軌跡采樣點(diǎn)本身由于數(shù)據(jù)源采樣誤差造成的不確定，以及由于插值處理獲取的非采樣點(diǎn)空間信息時(shí)造成的不確定性；時(shí)間上的不確定性表現(xiàn)為移動(dòng)對(duì)象在某非采樣點(diǎn)空間位置所對(duì)應(yīng)的時(shí)間信息存在時(shí)態(tài)偏差現(xiàn)象；軌跡的不確定性表現(xiàn)為移動(dòng)對(duì)象實(shí)際路徑與采樣軌跡序列之間匹配度的不確定性。所以如何降低不確定性，以及在數(shù)據(jù)庫(kù)操作層面上傳播對(duì)于移動(dòng)對(duì)象表達(dá)的影響，是研究軌跡數(shù)據(jù)組織、管理與分析的重要問題之一。1.3軌跡數(shù)據(jù)發(fā)布中的隱私泄露由于軌跡是用戶在實(shí)際生活中有目的地移動(dòng)而最終形成的有向路徑，正是因?yàn)橛脩糗壽E中所蘊(yùn)含的隱藏價(jià)值，因此現(xiàn)在發(fā)布軌跡數(shù)據(jù)的已經(jīng)不僅作為用戶的需要更成為了整個(gè)社會(huì)公認(rèn)的共識(shí)。[50]但同時(shí)在發(fā)布軌跡數(shù)據(jù)的過程中許多用戶的所處位置、軌跡行為甚至個(gè)人信息的泄露也讓人們愈發(fā)擔(dān)心自己的隱私?jīng)]辦法得到保證。這也是我們可以理解的，當(dāng)用戶在自身完全不知道的情況下，被惡意攻擊者結(jié)合他們已經(jīng)掌握的用戶的相關(guān)信息，最終成功分析出用戶的真正不想被人知道的秘密，即用戶軌跡中的隱私信息被泄露。在這里用戶軌跡數(shù)據(jù)的隱私泄漏主要被分為為以下兩類。第一種泄露是由于用戶所發(fā)布的軌跡中一些敏感點(diǎn)坐標(biāo)或用戶經(jīng)常到達(dá)的地點(diǎn)信息直接泄露所導(dǎo)致自身的信息泄露。因?yàn)橛脩艚?jīng)常到某個(gè)位置可以體現(xiàn)出該用戶的個(gè)人愛好、身體情況、宗教信仰、基本經(jīng)濟(jì)狀況等最為隱秘的個(gè)人隱私。比如一位用戶經(jīng)常到一家比較昂貴的餐館吃飯，便可以推測(cè)出這個(gè)用戶的經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)；再比如同樣這位用戶在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)常去市中心的一家醫(yī)院，我們便可以輕松推測(cè)出這位用戶在最近的這段時(shí)間患上了某種疾病。第二種是由于用戶所發(fā)布的軌跡與攻擊者掌握用戶的其他信息所關(guān)聯(lián)所引起的隱私泄露。比如一位用戶在每個(gè)工作日的早8點(diǎn)在位置A運(yùn)動(dòng)到位置B，而在每個(gè)工作日的下午5點(diǎn)則在位置B運(yùn)動(dòng)到位置A，當(dāng)掌握了這樣的數(shù)據(jù)后，那些不法分子就可以通過這些數(shù)據(jù)分析出位置A是該用