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위치기반 서비스에서 위치 프라이버시를 보호하기 위한 효율적인 더미 생성
채천원,윤지혜,송두희,박광진,Cai, Tian-yuan,Youn, Ji-hye,Song, Doo-hee,Park, Kwang-jin 한국인터넷정보학회 2017 인터넷정보학회논문지 Vol.18 No.5
사용자가 위치기반 서비스(Location based service: 이하 LBS)를 제공 받기 위해서 LBS 서버에게 사용자의 위치와 질의 내용을 공개해야만 한다. 따라서 사용자의 신분, 위치 등이 노출될 수 있다. 최근 사용자의 프라이버시를 보호하기 위하여 더미를 이용한 기법들이 연구되고 있다. 그러나 더미를 생성하기 위하여 고려해야 할 사항들이 다수 존재한다. 예를 들어 더미 생성 시 장애물과 더미간의 거리 등을 고려해야만 프라이버시 보호를 증가시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서 우리는 사용자의 프라이버시 보호를 증가시킬 수 있는 효율적인 더미 생성 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 최근 기법보다 성능이 우수함을 증명하였다. For enjoying the convenience provided by location based services, the user needs to submit his or her location and query to the LBS server. So there is a probability that the untrusted LBS server may expose the user's id and location etc. To protect user's privacy so many approaches have been proposed in the literature. Recently, the approaches about using dummy are getting popular. However, there are a number of things to consider if we want to generate a dummy. For example, when generating a dummy, we have to take the obstacle and the distance between dummies into account so that we can improve the privacy level. Thus, in this paper we proposed an efficient dummy generation algorithm to achieve k-anonymity and protect user's privacy in LBS. Evaluation results show that the algorithm can significantly improve the privacy level when it was compared with others.
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채천원(Tian-Yuan Cai),송두희(Doo-Hee Song),윤지혜(Ji-Hye Youn),이원규(Won-Gyu Lee),김용갑(Yong-Kab Kim),박광진(Kwang-Jin Park) 한국정보전자통신기술학회 2016 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.9 No.6
위치기반서비스(LBS; location based services)에서 사용자의 위치를 보호하는 연구가 많은 관심을 받아오고 있다. 특히 k-익명화(k-anonymity)를 이용한 연구가 가장 인기 있는 사생활 보호 기법이다. k-익명화란 k-1개의 다른 더미(dummy) 또는 클라이언트를 선택하여 클로킹 영역을 계산하는 기법을 말한다. 질의자는 신뢰할 수 없는 서버 또는 공격자에게 1/k의 확률로 자신의 위치 노출 확률을 줄일 수 있다. 그러나 더미가 사용자 주변에 밀집되어 있거나 질의자가 존재할 수 없는 곳에 더미가 생성된다면 질의자의 위치가 공격자에게 노출될 수 있다. 따라서 본 논문에서 우리는 실제 도로환경을 고려해서 더미를 생성함으로서 사용자의 위치보호를 높일 수 있는 시스템 모델과 알고리즘을 제안한다. 실험 결과를 통하여 제안기법의 우수성을 증명하였다. The researches protecting user’s location in location-based services(LBS) have received much attention. Especially k-anonymity is the most popular privacy preservation method. k-anonymization means that it selects k-1 other dummies or clients to make the cloaking region. This reduced the probability of the query issuer"s location being exposed to untrusted parties to 1/k. But query’s location may expose to adversary when k-1 dummies are concentrated in query’s location or there is dummy in where query can not exist. Therefore, we proposed the dummy system model and algorithm taking the real environment into account to protect user"s location privacy. And we proved the efficiency of our method in terms of experiment result.
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위치기반서비스에서 개인의 궤적 정보를 보호하기 위한 그리드 기반 궤적 클로킹 기법
윤지혜,송두희,채천원,박광진,Youn, Ji-hye,Song, Doo-hee,Cai, Tian-yuan,Park, Kwang-jin 한국인터넷정보학회 2017 인터넷정보학회논문지 Vol.18 No.5
최근 LBS(Location-based Services)기술의 발달로 사용자의 위치를 보호하는 연구가 활발히 진행 되고 있다. LBS를 사용하기 위해서는 사용자의 정확한 위치 데이터를 LBS 서버에게 공개해야 한다. 그러나 사용자의 위치를 서버에게 공개하면 서버는 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 또한 사용자의 위치 데이터가 지속적으로 서버에게 공개 된다면 질의자의 이동 궤적 또한 노출 될 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 GTC (Grid-based Trajectory Cloaking) 기법을 제안한다. GTC 기법은 사용자가 목적지 까지 경로와 사용자가 원하는 프라이버시 레벨 수준 (UPL : User's desired Privacy Level)의 그리드로 분할 한 뒤 클로킹 영역을 설정해 랜덤으로 질의한다. GTC 기법은 순차적인 궤적 k-익명화기법 보다 질의 처리 비용을 줄였고 출발지와 도착지를 알 수 없는 궤적을 생성해 궤적 노출 확률을 줄였다. 실험 결과를 통하여 제안 기법의 우수성을 증명하였다. Recently with the rapid development of LBS (Location-based Services) technology, approaches of protecting user's location have gained tremendous attentions. For using LBS, users need to forward their real locations to LBS server. However, if the user sends his/her real location to LBS server, the server will have the all the information about user in LBS. Moreover, if the user opens it to LBS server for a long time, the trajectory of user may be released. In this paper, we propose GTC (Grid-based Trajectory Cloaking) method to address the privacy issue. Different from existing approaches, firstly the GTC method sets the predicting trajectory and divides the map into $2^n*2^n$ grid. After that we will generate cloaking regions according to user's desired privacy level. Finally the user sends them to LBS server randomly. The GTC method can make the cost of process less than sequential trajectory k-anonymity. Because of confusing the departure and destination, LBS server could not know the user's trajectory any more. Thus, we significantly improve the privacy level. evaluation results further verify the effectiveness and efficiency of our GTC method.
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위치기반 서비스에서 효율적 검색과 사용자 정보보호를 위한 향상된 그리드 기반 궤적 클로킹 기법
윤지혜 ( Ji-hye Youn ),송두희 ( Doo-hee Song ),채천원 ( Tian-yuan Cai ),박광진 ( Kwang-jin Park ) 한국정보처리학회 2018 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.7 No.8
스마트폰, GPS 네비게이션과 같은 위치 응용프로그램이 발달함에 따라 위치 및 궤적 프라이버시를 보호하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 위치 관련 서비스를 제공받기 위해서는 자신의 정확한 위치를 서버에게 공개해야 한다. 그러나 사용자 위치의 공개는 서버에게 자신의 위치뿐만 아니라 궤적까지 노출하게 되어 사생활 침해의 우려가 있다. 또한 사용자가 서버에게 요청한 정보는 위치 정보뿐만 아니라 멀티미디어 정보(위치에 대한 사진, 리뷰 등)를 포함하고 있기 때문에 서버가 처리해야 하는 비용 및 사용자가 받아야하는 정보가 증가하게 된다. 따라서 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 EGTC (Enhanced Grid-based Trajectory Cloaking) 기법을 제안한다. EGTC 기법은 기존 GTC (Grid-based Trajectory Cloaking) 기법과 마찬가지로 사용자 궤적을 사용자가 원하는 프라이버시 레벨(UPL: User’s desired Privacy Level) 수준으로 그리드를 분할하여 클로킹 영역을 생성 한 후, 랜덤한 질의 순서를 정한다. 다음 단계로 사용자가 이동하고자 하는 경로에 해당하는 서브 그리드 셀을 c<sub>(x,y)</sub>로 간주해 필요한 정보를 색인으로 구성해 받는다. 제안 기법은 기존 GTC 기법과 같이 궤적 프라이버시를 보장하면서 사용자가 청취해야 하는 정보의 양을 줄였다. 실험 결과를 통하여 제안 기법의 우수성을 증명하였다. With the development of location-based applications such as smart phones and GPS navigation, active research is being conducted to protect location and trajectory privacy. To receive location-related services, users must disclose their exact location to the server. However, disclosure of users’ location exposes not only their locations but also their trajectory to the server, which can lead to concerns of privacy violation. Furthermore, users request from the server not only location information but also multimedia information (photographs, reviews, etc. of the location), and this increases the processing cost of the server and the information to be received by the user. To solve these problems, this study proposes the EGTC (Enhanced Grid-based Trajectory Cloaking) technique. As with the existing GTC (Grid-based Trajectory Cloaking) technique, EGTC method divides the user trajectory into grids at the user privacy level (UPL) and creates a cloaking region in which a random query sequence is determined. In the next step, the necessary information is received as index by considering the sub-grid cell corresponding to the path through which the user wishes to move as c(x,y). The proposed method ensures the trajectory privacy as with the existing GTC method while reducing the amount of information the user must listen to. The excellence of the proposed method has been proven through experimental results.
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