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논문 상세정보

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

Road Network Distance based User Privacy Protection Scheme in Location-based Services

초록
용어

논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로,
시범 서비스 중입니다.

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.

Abstract

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.

본문요약 

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의
  • 따라서 본 논문에서는 도로 네트워크의 거리를 고려하여 효율적으로 위치기반 서비스를 지원할 수 있는 클로킹 영역 설정 기법을 제안한다.

    하지만, n4, n6와 같이 도로 네트워크 상으로 가까운 노드가 고려되지 않거나, n8과 같이 비효율적으로 먼 노드가 후보로 고려될수 있다. 따라서 본 논문에서는 도로 네트워크의 거리를 고려하여 효율적으로 위치기반 서비스를 지원할 수 있는 클로킹 영역 설정 기법을 제안한다.

  • 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 위치 기반 서비스에서 도로 네트워크의 거리 정보를 이용한 사용자 정보 은닉 기법을 제안한다.

    따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 위치 기반 서비스에서 도로 네트워크의 거리 정보를 이용한 사용자 정보 은닉 기법을 제안한다. 이를 위해, 첫째, 질의 요청자를 교차 노드에 할당할 때 각 노드와 교차하는 도로의 거리를 고려하여, 설정되는 총 클로킹 영역이 작은 노드에 질의 요청 자가 할당될 확률을 높인다.

  • 병합을 통해 구성된 슈퍼스타가 해당 영역에 속한 모든 사용자의 Kanonymity 및 L-diversity 요구 수준을 만족하면, 해당 슈퍼스타가 사용자들이 요구하는 D-tolerance 를 만족하는지 검사한다.

    이때 하나 이상의 도로를 할당하고 있는 노드만이 병합 대상이 된다. 병합을 통해 구성된 슈퍼스타가 해당 영역에 속한 모든 사용자의 Kanonymity 및 L-diversity 요구 수준을 만족하면, 해당 슈퍼스타가 사용자들이 요구하는 D-tolerance 를 만족하는지 검사한다. 만약, 설정된 슈퍼스타가 사용자들의 D-tolerance 요구 조건을 만족하면, 해당 슈퍼스타가 포함하는 도로의 집합이 최종 클로킹 영역으로 설정된다.

  • 본 논문에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보 보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안하였다.

    본 논문에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보 보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 사용자가 속한 도로의 교차 노드 선택 시 실제 네트워크 거리를 고려하고, 서비스 사용자가 실제 거리를 위배 조건으로 설정할 수 있도록 한다.

  • 본 절에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안한다.

    본 절에서는 위치 기반 서비스에서 사용자 정보보호를 지원하는 도로 네트워크 거리 기반 클로킹 기법을 제안한다. 알고리즘은 크게 질의 요청자를 교차 노드에 할당하는 교차노드 선택 단계와, 해당 교차 노드가 질의 요청자의 service profile을 충족 하지 못 할 경우 인접 교차노드와 병합하여 슈퍼스타를 구성하는 슈퍼스타 구성 단계로 수행된다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LBS
LBS란 무엇인가?
유무선 통신망을 통해 얻은 위치정보를 부가적인 정보와 결합하여 사용자가 필요로 하는 유용한 응용 서비스를 제공하는 것

최근 PDA, 휴대폰과 같은 모바일 기기 및 GPS와 같은 무선 통신 기술의 발달로 인하여 위치 기반 서비스(Location-Based Service : LBS)의 이용이 확산되었다. LBS란 유무선 통신망을 통해 얻은 위치정보를 부가적인 정보와 결합하여 사용자가 필요로 하는 유용한 응용 서비스를 제공하는 것이다[2, 4]. 모바일 사용자는 자신의 위치정보를 LBS 서버에 보내어 교통 정보, 친구 찾기, 인접한 POI(Point Of Interest) 찾기 등 다양한 종류의 위치 기반 서비스를 이용할 수 있다.

모바일 사용자
모바일 사용자는 자신의 위치정보를 LBS서버에 보내어 무엇을 이용할 수 있는가?
교통 정보, 친구 찾기, 인접한 POI(Point Of Interest) 찾기 등 다양한 종류의 위치 기반 서비스를 이용할 수 있다

LBS란 유무선 통신망을 통해 얻은 위치정보를 부가적인 정보와 결합하여 사용자가 필요로 하는 유용한 응용 서비스를 제공하는 것이다[2, 4]. 모바일 사용자는 자신의 위치정보를 LBS 서버에 보내어 교통 정보, 친구 찾기, 인접한 POI(Point Of Interest) 찾기 등 다양한 종류의 위치 기반 서비스를 이용할 수 있다. 그러나 이와 같이 사용자의 정확한 위치정보를 통해 LBS 서버에 위치 기반 서비스를 요청하는 것은 심각한 개인 정보 누출의 위협이 될 수 있다.

XStar
XStar는 어떤 문제점을 해결하기 위해 제안되었는가?
첫째, 설정된 클로킹 영역이 도로 네트워크 상으로 연결되어 있지 않은 도로, 혹은 가깝지 않은 도로상의 사용자를 포함할 수 있기 때문에, 질의 결과의 정확도가 감소될 수 있다. 둘째, 설정된 클로킹 영역이 포함하는 도로의 수가 적을 수 있기 때문에, 사용자가 존재하는 도로 정보와 이를 통한 사용자의 이동 경로 및 위치정보(e.g., 건물)가 노출될수 있다

그러나 이와 같은 기법은 유클리디언 공간 상의 사용자 위치를 고려하여 클로킹 영역을 설정하기 때문에, 실제 도로 네트워크를 고려한 환경에서는 다음과 같은 문제점을 보인다. 첫째, 설정된 클로킹 영역이 도로 네트워크 상으로 연결되어 있지 않은 도로, 혹은 가깝지 않은 도로상의 사용자를 포함할 수 있기 때문에, 질의 결과의 정확도가 감소될 수 있다. 둘째, 설정된 클로킹 영역이 포함하는 도로의 수가 적을 수 있기 때문에, 사용자가 존재하는 도로 정보와 이를 통한 사용자의 이동 경로 및 위치정보(e.g., 건물)가 노출될수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 대표적인 연구로 Ting Wang et al.

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참고문헌 (13)

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  4. 4. G. Ghinita, P. Kalnis and S. Skiadopoulos, "MobiHide: A Mobilea Peer-to-Peer System for Anonymous Location-Based Queries," In Proc. of SSTD, Vol.4605, pp. 221-238, 2007. 
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  6. 6. M. Mokbel, W. Aref, S. Hambrusch, and S. Prabhakar, "Towards Scalable Location-aware Services : Requirements and Research Issues", In Proc. of the 11th ACM-GIS, pp. 110-117, 2003. 
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  8. 8. B. Palanisamy and L. Liu, "MobiMix: Protecting Location Privacy with Mix-zones over Road Networks," In Proc. ICDE, pp. 494-505, 2011 
  9. 9. J. Voelcker, "Stalked by Satellite: An Alarming Rise in GPS-enabled Harassment", IEEE Spectrum, Vol.47, NO.7, 2006, pp.15-16 
  10. 10. J. Warrior, E. McHenry, and K. McGee, "They Know Where You Are", IEEE Spectrum, Vol.40, No.7, pp. 20-25, 2003. 
  11. 11. T. Wang and L. Liu, "Privacy-Aware Mobile Services over Road Networks", PVLDB, pp. 1042-1053, 2009. 
  12. 12. T. Xu and Y. Cai, "Location Anonymity in Continuous Location-based Services", ACMGIS, pp. 221-238, 2007. 
  13. 13. E. Yigitoglu, M. Damiani, O. Abul and C. Silverstri, "Privacy-preserving sharing of sensitive semantic locations under road-network constraints," In Proc. MDM, 2012. 

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