위치기반 서비스에서 개인정보 보호를 위한cloaking 기법 연구의 분석

엄정호,김용기,장재우,김지희 한국정보과학회 2008 데이타베이스 연구 Vol.24 No.1

Because of wireless communication and mobile GPS technologies, location-based services areincreasingly used. Users send their locations to a database server and acquire various location-basedservices. However, it is very dangerous to send their precise locations directly to the server because ofprivacy problem. So it is necessary to use location-based services safely without privacy problem. Inthis paper, we present some requirements of cloaking schemes for privacy protection in location-basedservices. We also classify them into centralized and decentralized cloaking schemes and describe themain points of each scheme. In addition, we compare the existing cloaking schemes, and through the itsanalysis, we indicate the research directions of cloaking schemes. Finally, we present the scenario oflocation-based services for privacy protection using a decentralized cloaking scheme. 오늘날 무선 통신과 모바일 위치 측정기술의 발전으로 위치기반 서비스의 이용이 확산되었다. 이러한서비스에서 사용자의 위치 정보를 데이터베이스 서버로 보내, 다양한 종류의 위치기반 서비스를 이용할수 있다. 그러나 데이터베이스 서버에 사용자의 정확한 위치정보를 포함하고 있는질의를 직접보내는 것은 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다. 따라서 모바일 사용자의 안전하고 편리한 위치기반 서비스의 사용 및 개인 정보 보호를 위한 방법이 요구된다. 본 논문에서는 위치기반 서비스에서 개인 정보 보호를 위한 cloaking 기법의 요구사항을 제시한다. 또한 기존 cloaking 기법을 중앙 집중 방식과 분산 방식으로 분류하고, 각 방법의 특징을 기술한다. 아울러 이러한 요구사항에 근거하여 기존의 cloaking 기법 연구를 비교 및 분석하고, 이러한 분석을 통해 cloaking 기법의 연구 방향을 제시한다. 마지막으로 분산cloaking 기법에 근거하여 개인 정보 보호를 위한 위치 기반 서비스 시나리오를 제시한다.

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.

분산 그리드 환경에서 힐버트 커브를 이용한 효율적인 Cloaking 영역 설정 기법

이아름,엄정호,장재우 한국공간정보시스템학회 2009 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.11 No.1

Recent development in wireless communication and mobile positioning technologies makes Location-Based Services (LBSs) popular. However, because, in the LBSs, users request a query to database servers by using their exact locations, the location information of the users can be misused by adversaries. Therefore, a mechanism for users' privacy protection is required for the safe use of LBSs by mobile users. For this, we, in this paper, propose a efficient cloaking region creation scheme using Hilbert curves in distributed grid environment, so as to protect users' privacy in LBSs. The proposed scheme generates a minimum cloaking region by analyzing the characteristic of a Hilbert curve and computing the Hilbert curve values of neighboring cells based on it, so that we may create a cloaking region to satisfy K-anonymity. In addition, to reduce network communication cost, we make use of a distributed hash table structure, called Chord. Finally, we show from our performance analysis that the proposed scheme outperforms the existing grid-based cloaking method. 최근 무선 통신과 모바일 측위 기술의 발전으로 위치 기반 서비스(Location-Based Service)의 이용이 확산되었다. 그러나 위치 기반 서비스에서 사용자는 사용자의 정확한 위치를 가지고 데이터베이스 서버에 질의를 요청하기 때문에, 사용자의 위치 정보가 상대방에게 노출될 수 있다. 따라서 모바일 사용자에 의한 안전한 위치기반 서비스의 사용을 위해서는 사용자의 개인 정보 보호 방법이 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 위치기반 서비스에서 사용자의 위치정보를 보호하기 위하여, 분산 그리드 환경에서 힐버트 커브를 이용한 효율적인 cloaking 영역 설정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 K-anonymity를 만족하는 cloaking 영역을 생성하기 위해 힐버트 커브의 특성을 분석하고 이를 통해 이웃 셀의 힐버트 커브값을 계산하여 최소화된 cloaking 영역을 설정한다. 아울러, 네트워크 통신비용을 줄이기 위해 분산 해쉬 테이블 구조인 Chord를 사용한다. 마지막으로 성능평가를 통해서 제안하는 기법이 기존의 그리드 기반 cloaking 기법보다 우수함을 보인다.

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.

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.

A Grid-based Cloaking Area Creation Scheme for Continuous LBS Queries in Distributed Systems

Hyeong-Il Kim,Yong-Ki Kim,Jae-Woo Chang 한국정보기술융합학회 2013 JoC Vol.4 No.1