도로네트워크에서 사용자 위치 정보 보호를 위한 힐버트 순서 기반 클로킹 기법

장성재(Sung-Jae Jang),장미영(Mi-Young Jang),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.40 No.1

최근 PDA, 휴대폰, GPS와 같은 무선 위치 측위 기술의 발달로 위치 기반 서비스의 이용이 확산되었다. 위치 기반 서비스를 사용하기 위해, 사용자는 자신의 정확한 위치 정보를 지닌 질의를 LBS서버에 전송해야 한다. 그러나 사용자의 정확한 위치 정보를 위치 기반 서비스 서버에 전송함으로써 인가되지 않은 사용자, 즉, 공격자에게 개인 정보가 누출될 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사용자의 도로 네트워크 인접성을 고려한 힐버트 순서 기반 클로킹 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 힐버트 커브를 이용하여 사용자에게 id를 부여하고, 도로 네트워크에서 인접성을 고려하여 클로킹 영역을 설정한다. 또한, 사용자의 개인정보 보호 요구사항인 K-anonymity에 근거하여 클로킹 영역을 생성함으로써, 높은 클로킹 영역 생성 성공률을 지원한다. 마지막으로 성능평가를 통해서 제안하는 기법이 클로킹 영역 크기, 클로킹 영역 생성 성공률, 질의 처리 비용 측면에서 기존 연구보다 우수함을 보인다. With the recent developments of wireless positioning capabilities, such as PDA, mobile phones, GPS, the Location-Based Services (LBSs) are becoming popular. However, in order to enjoy such services, a user must send a query with his exact location to the LBS server. Providing user’s exact location to the LBS server may reveal his private information to unauthorized parties (e.g., adversaries). To resolve the problem, we, in this paper, propose a Hilbert order based cloaking method considering user reciprocity in road network. We generate user ids by utilizing the Hilbert order and create a cloaking region by considering the reciprocity condition. Moreover, we provide a high success rate by creating a cloaking region based on a user privacy requirement, i.e., K-anonymity. Through our performance analysis, we have shown that our cloaking method outperforms the existing work, in terms of cloaking area size, cloaking region creation success rate, and query processing costs.

위치 기반 서비스에서 도로 네트워크의 거리 정보를 이용한 사용자 정보 은닉 기법

김형일,신영성,장재우,Kim, Hyeong Il,Shin, Young Sung,Chang, Jae Woo 한국공간정보학회 2012 한국공간정보학회지 Vol.20 No.5

최근 PDA, 휴대폰과 같은 모바일 기기 및 GPS와 같은 무선 통신 기술의 발달로 인하여 위치 기반 서비스의 이용이 확산되었다. 하지만 이러한 서비스는 사용자가 도로 네트워크에서 이동하면서 자신의 위치정보를 통해 LBS 서버에 질의를 요청하기 때문에, 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다. 따라서 모바일 사용자의 안전하고 편리한 위치기반 서비스 사용을 위한 개인 정보 보호 기법이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보 보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 도로 네트워크에서 효율적이고 안전한 위치기반 서비스를 지원하기 위하여, 도로 네트워크의 거리를 고려하여 클로킹 영역을 설정한다. 아울러, 성능평가를 통해서 제안하는 기법이 클로킹 영역 및 서비스 시간 측면에서 기존 연구보다 우수함을 보인다. Recent development in wireless communication technology like GPS as well as mobile equipments like PDA and cellular phone makes location-based services (LBSs) popular. However, because users request a query to LBS servers by using their exact locations while moving on the road network, users' privacy may not be protected in the LBSs. Therefore, a mechanism for users' privacy protection is required for the safe and comfortable use of LBSs by mobile users. For this, we, in this paper, propose a road network distance based cloaking scheme supporting user privacy protection in location-based services. The proposed scheme creates a cloaking area by considering road network distance, in order to support the efficient and safe LBSs on the road network. Finally, we show from our performance analysis that our cloaking scheme outperforms the existing cloaking scheme in terms of cloaking area and service time.

위치 기반 서비스에서 도로 네트워크의 거리 정보를 이용한 사용자 정보 은닉 기법

김형일,신영성,장재우 대한공간정보학회 2012 Spatial Information Research Vol.20 No.5

Recent development in wireless communication technology like GPS as well as mobile equipments like PDA and cellular phone makes location-based services (LBSs) popular. However, because users request a query to LBS servers by using their exact locations while moving on the road network, users' privacy may not be protected in the LBSs. Therefore, a mechanism for users' privacy protection is required for the safe and comfortable use of LBSs by mobile users. For this, we, in this paper, propose a road network distance based cloaking scheme supporting user privacy protection in location-based services. The proposed scheme creates a cloaking area by considering road network distance, in order to support the efficient and safe LBSs on the road network. Finally, we show from our performance analysis that our cloaking scheme outperforms the existing cloaking scheme in terms of cloaking area and service time. 최근 PDA, 휴대폰과 같은 모바일 기기 및 GPS와 같은 무선 통신 기술의 발달로 인하여 위치 기반 서비스의 이용이 확산되었다. 하지만 이러한 서비스는 사용자가 도로 네트워크에서 이동하면서 자신의 위치정보를 통해 LBS 서버에 질의를 요청하기 때문에, 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다. 따라서 모바일 사용자의 안전하고 편리한 위치기반 서비스 사용을 위한 개인 정보 보호 기법이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보 보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 도로 네트워크에서 효율적이고 안전한 위치기반 서비스를 지원하기 위하여, 도로 네트워크의 거리를 고려하여 클로킹 영역을 설정한다. 아울러, 성능평가를 통해서 제안하는 기법이 클로킹 영역 및 서비스 시간 측면에서 기존 연구보다 우수함을 보인다.

위치 기반 서비스에서 연속적인 질의 처리를 지원하는 분산 그리드 기반 Cloaking 영역 설정 기법

김형일(Hyeong-Il Kim),이아름(Ah-Reum Lee),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.38 No.3

최근 무선 통신 기술의 발달 및 스마트 폰의 급격한 보급에 힘입어 위치 기반 서비스가 주목을 받고 있다. 그러나 이러한 서비스는 사용자의 정확한 위치정보를 통해 연속적으로 질의를 요청하기 때문에, 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다. 한편, 기존 사용자 정보 보호 기법들은 중앙 집중 방식의 시스템 구조를 사용하기 때문에, anonymizer에서의 성능 저하 문제 및 보안 문제를 보인다. 따라서 모바일 사용자의 안전하고 편리한 위치기반 서비스 사용을 위한 분산 시스템 구조 기반의 개인 정보 보호방법이 요구된다. 이를 위해, 본 논문에서는 위치 기반 서비스에서 연속적인 질의 처리를 지원하는 분산 그리드 기반 Cloaking 영역 설정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Cloaking 영역 설정 시 필요한 정보를 분산 유지하고, Cloaking 영역 설정을 위한 연산을 분산적으로 수행한다. 아울러, 서비스 사용자에서의 병목 현상을 방지하기 위하여 병합 노드를 사용한다. 마지막으로, 기존 중앙 집중 방식의 Cloaking 기법들과의 성능평가를 통해 제안하는 기법의 우수성을 보인다. With the development of wireless communication technologies and popularity of smart phones, many people are using location-based services (LBSs). However, since users continuously request queries to LBS server by using their exact locations, their privacy information could be in danger. Because the existing techniques providing user's privacy protection operate on centralized system, an anonymizer suffers from performance degradation and security problems. Therefore, a mechanism based on distributed system for users' privacy protection is required for the safe and comfortable use of LBSs by mobile users. For this, we, in this paper, propose a distributed grid-based cloaking scheme to support continuous query processing in LBSs. The proposed scheme stores information and performs operations in distributed manner to create a cloaking area. In addition, the proposed scheme uses merge nodes to prevent service users' bottleneck. Through performance analysis, we show that our cloaking scheme outperforms the existing centralized based cloaking schemes, in terms of service time.

P2P 환경의 위치 기반 서비스에서 연속적인 질의 처리를 지원하는 그리드 기반 Cloaking 영역 설정 기법

김형일,이아름,장재우 대한공간정보학회 2010 Spatial Information Research Vol.18 No.3

Recent development in wireless communication technology, like GPS, and mobile equipments, like PDA and cellular phone, make location-based services (LBSs) popular. However, because, users continuously request a query to a server in the LBSs by using their exact locations, privacy information could be in danger. Therefore, a mechanism for users' privacy protection is required for the safe and comfortable use of LBSs by mobile users. For this, we, in this paper, propose a grid-based cloaking area creation scheme supporting continuous LBSs in peer-to-peer environment. The proposed scheme creates a cloaking area by using Chord protocol, so as to support the continuous LBSs in peer-to-peer environment. Finally, we show from a performance analysis that our cloaking scheme outperforms the existing cloaking schemes, in terms of service time. 최근 PDA, 휴대폰과 같은 모바일 기기 및 GPS와 같은 무선 통신 기술의 발달로 인하여 위치 기반 서비스의 이용이 확산되었다. 하지만 이러한 서비스는 사용자의 정확한 위치정보를 가지고 LBS 서버에 연속적으로 질의를 요청하기 때문에, 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다. 따라서 모바일 사용자의 안전하고 편리한 위치기반 서비스 사용을 위한 개인 정보 보호 방법이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 Peer-to-Peer 환경의 위치기반 서비스에서 연속적인 질의 처리를 지원하는 그리드 기반 클로킹(Cloaking) 영역 설정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Peer-to-Peer 환경에서 연속적인 위치기반 서비스를 지원하기 위하여, Chord 프로토콜을 사용하여 클로킹 영역을 설정한다. 마지막으로 성능평가를 통해서 제안하는 기법이 서비스 시간면에서 기존 연구보다 우수함을 보인다.