An Algorithm for generating Cloaking Region Using Grids for Privacy Protection in Location-Based Services

위치기반 서비스에서 개인 정보 보호를 위한 그리드를 이용한 Cloaking 영역 생성 알고리즘

  • 엄정호 (전북대학교 전기전자컴퓨터공학부) ;
  • 김지희 (롯데정보통신 마트 IS팀) ;
  • 장재우 (전북대학교 전기전자컴퓨터공학부)
  • Published : 2009.06.30

Abstract

In Location-Based Services (LBSs), users requesting a location-based query send their exact location to a database server and thus the location information of the users can be misused by adversaries. Therefore, a privacy protection method is required for using LBS in a safe way. In this paper, we propose a new cloaking region generation algorithm using grids for privacy protection in LBSs. The proposed algorithm creates a m inimum cloaking region by finding L buildings and then performs K-anonymity to search K users. For this, we make use of not only a grid-based index structure, but also an efficient pruning techniques. Finally, we show from a performance analysis that our cloaking region generation algorithm outperforms the existing algorithm in term of the size of cloaking region.

위치기반 서비스(Location-Based Service) 에서는 위치-기반 질의를 요청하는 사용자가 자신의 정확한 위치 정보를 데이터베이스 서버로 보내기 때문에, 사용자의 개인 정보가 상대방에게 노출될 수 있다. 따라서 사용자가 안전하게 위치기반 서비스를 사용할 수 있기 위해서는 개인 정보 보호 방법이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 위치기반 서비스에서 개인정보 보호를 위한 새로운 클로킹(cloaking) 영역 생성 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 그리드를 이용하여 사용자가 요구하는 L개의 건물을 탐색한 후, K명의 사용자를 탐색하는 K-anonymity를 수행하여 최소 크기의 클로킹 영역을 생성한다. 이를 위해 그리드 기반의 색인 구조 및 효과적인 가지치기 방법을 사용한다. 마지막으로 성능평가를 통해 본 논문에서 제안하는 클로킹 영역 생성 알고리즘이 클로킹 영역의 크기 측면에서 기존의 연구보다 우수함을 보인다.

Keywords

References

  1. 이준석, 김서균, “위치기반서비스(LBS)의 기술 동향 및 국내외 산업 동향 분석,” 정보통신연구진흥원 계간 제 5권 제 2호(통권 16호), 2003.
  2. http://www.abc15.com/content/news/northernarizona/ stoy.aspx?content_id=1cd715e3-76a0-4d15- 81d7-f4aacdaae8f7
  3. http://www.hdrjapan.com/index.php?option=com_ myblog&show=Accused-stalker-uses-hidden-GPS-totrack- woman.html&Itemid=67
  4. B. Bamba and L. Liu, “PRIVACYGRID: Supporting Anonymous Location Queries in Mobile Environments,”, Research report in National Technical Information Service, 2007.
  5. 김지희, 이아름, 김용기, 엄정호, 장재우, “위치기반 서비스에서 개인 정보 보호를 위한 K-anonymity 및 L-diversity를 지원하는 Cloaking 기법,” 한국 공간정보시스템 학회 논문지, 제10권, 제4호, 2008, pp.1-10.
  6. M. Gruteser and D. Grunwald, “Anonymous Usage of Location-Based Services Through Spatial and Temporal Cloaking,” In Proc. of the International Conference on Mobile Systems, Applications and Services, 2003, pp. 31–42.
  7. Z. Xiao, X. Meng and J. Xu, “Quality Aware Privacy Protection for Location-based Services,” In Proc. of Database Systems for Advanced Applications, vol.4443, April 2007, pp. 434-446.
  8. C. Y. Chow, M. F. Mokbel, and X. Liu. A, “Peer-to-Peer Spatial Cloaking Algorithm for Anonymous Location-based Services,” In Proc. of the ACM International Symposium on Advances in Geographic Information Systems, November 2006, pp. 171–178.
  9. M. F. Mokbel, C. Chow, and W. Aref, “The New Casper : Query Processing for Location Services without Compromising Privacy,” In Proc. of the International Conference on Very Large Data Bases, September 2006, pp. 763–774.
  10. G. Ghinita, P. Kalnis and S. Skiadopoulos, “PRIVE : Anonymous Location-Based Queries in Distributed Mobile Systems,” In Proc. of World Wide Web, May 2007, pp. 237-246.
  11. 이아름, 엄정호, 장재우“ 분산 그리드 환경에서 힐버트 커브를 이용한 효율적인 Cloaking 영역 설정 기법”한국 공간정보시스템 학회 논문지, 제 10권, 제 4호, 2009, pp.115-127.
  12. I. Stoica, R. Morris, D. Karger, M.F. Kaashoek and H. Balakrishnan, “Chord: A Scalable Peer-to-peer Lookup Service for Internet Application,” In Proc. of IEEE/ACM TON, Vol.11 No.1, 2003, pp.17-32.
  13. Yannis Theodoridis, Jefferson R. O. Silva, and Mario A. Nascimento, “On the Generation of Spatiotemporal Datasets,” 6th Int’'l Symposium on Large Spatial Databases (SSD), 1999.