حفظ حریم خصوصی در خدمات مکان-مبنا privacy preserving in Location-Based Services (LBS)

1. ‫در‬‫خصوصی‬‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬‫خدمات‬-‫مبنا‬
‫استاد‬‫مربوطه‬:‫دکتر‬‫گلپایگانی‬ ‫هاشمی‬
17‫آذر‬93
privacy preserving in
Location-Based Services
(LBS)
‫دهنده‬ ‫ارائه‬:‫محمد‬‫احمدیان‬ ‫مهدی‬
‫امنیت‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫دانشجوی‬‫اطالعات‬
‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬
Weblog: Ahmadian.blog.ir Website: www.MMAhmadian.ir

2. 2
‫ارائه‬ ‫مطالب‬ ‫فهرست‬
‫مقدمه‬
‫تعاریف‬
‫واژه‬‫ها‬,‫اصطالحات‬‫و‬‫ادبیات‬‫مرتبط‬
‫تاریخچه‬
‫مفاهیم‬‫اولیه‬LBS
‫حریم‬‫خصوصی‬‫در‬LBS
‫چالش‬‫ها‬
‫شرح‬‫تحقیقات‬‫مرتبط‬‫یا‬‫مشابه‬
‫راهکار‬‫ها‬
‫ارزیابی‬‫و‬‫تحلیل‬‫نتایج‬‫و‬‫نتیجه‬‫گیری‬
‫آینده‬‫بحث‬‫و‬‫تحقیقات‬‫آتی‬
‫منابع‬‫و‬‫مراجع‬
Private queries in location based services:
anonymizers are not necessary ” In Proc. Of SIGMOD.
ACM Press, 2008.
A privacy-aware location-based database server. In
ICDE , 2007.
‫مکان‬ ‫های‬ ‫سرویس‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫سازی‬ ‫شخصی‬-‫کنفرانس‬ ‫هفتمین‬ ،‫مبنا‬
‫رمز‬ ‫انجمن‬،‫ایران‬1389
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

3. 3
LBS‫چیست؟‬
‫مجموعه‬‫خدمات‬‫کاربردی‬‫است‬‫که‬‫بر‬‫پایه‬‫تحلیل‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربران‬‫ارائه‬‫می‬‫شود‬.
‫این‬‫خدمات‬‫مبتنی‬‫بر‬‫پردازش‬‫طیف‬‫گسترده‬‫ای‬‫از‬‫اطالعات‬‫شهری‬‫است‬.
1876 Telephone
1980 FAX
1995 Internet
1999 e-Everything
2000 m–Commerce and LBS
GIS :geographic information system ‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40

4. 5
‫گیر‬ ‫شکل‬ ‫زمینه‬LBS
‫پیدایش‬‫های‬‫حوزه‬‫تکنولوژیک‬‫با‬‫محوریت‬‫آوری‬‫جمع‬‫و‬‫پردازش‬‫اطالعات‬
‫همگرایی‬‫های‬‫تکنولوژی‬‫فوق‬‫و‬‫تدوین‬‫استاندارد‬‫های‬‫تبادل‬‫اطالعات‬‫بین‬‫آنها‬
‫گسترش‬‫بسیار‬‫سریع‬‫استفاده‬‫از‬‫تلفن‬‫همراه‬‫و‬‫پوشش‬‫فراگیر‬‫های‬‫شبکه‬‫ارتباطات‬‫سی‬‫ار‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40
‫تعیین‬‫موقعیت‬+‫ردیابی‬+‫تخصیص‬‫منابع‬‫ه‬‫مراه‬
www.MMAhmadian.ir

5. 6
‫چهارچوب‬‫کلی‬‫سازی‬‫پیاده‬LBS
‫ارائه‬‫خدمات‬‫وابسته‬‫به‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫در‬‫چهارچوب‬‫تعامل‬‫عناصر‬‫زیر‬‫صورت‬‫گیرد‬‫می‬:
‫ابزار‬‫ارتباطی‬‫سیار‬
‫تجهیزات‬‫مکان‬‫یابی‬
‫شبکه‬‫ارتباطات‬‫سیار‬‫و‬‫بستر‬‫انتقال‬‫اطالعات‬
‫ارائه‬‫دهنده‬‫خدمات‬‫و‬‫تولید‬‫کننده‬‫محتوا‬
•‫پایگاه‬‫های‬‫داده‬‫مکانی‬‫هنگام‬‫به‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

6. 7
‫هر‬ ‫در‬ ‫خدمات‬ ‫اصلی‬ ‫محور‬LBS
‫یک‬LBS‫به‬‫طور‬‫کلی‬‫به‬‫موارد‬‫زیر‬‫پاسخ‬‫دهد‬‫می‬:
‫کاربر‬‫در‬‫چه‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫قرار‬‫دارد؟‬
‫چه‬‫امکانات‬‫و‬‫تسهیالتی‬‫در‬‫نزدیکی‬‫کاربر‬‫وجود‬‫دارد؟‬
‫کاربر‬‫از‬‫چه‬‫مسیری‬‫تواند‬‫می‬‫به‬‫امکانات‬‫فوق‬‫دست‬‫یابد؟‬
•••••••••••••••••••••••••••••••<<<
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40
• Locating
• Searching
• Navigating
• Identifying
• Checking

7. 8
‫یک‬LBS‫است؟‬ ‫نیازمند‬ ‫اطالعاتی‬ ‫چه‬ ‫به‬
‫اطالعات‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربران‬(‫تغییر‬‫های‬‫بازه‬‫زمانی‬‫کوتاه‬)
‫استفاده‬‫از‬‫ابزار‬‫تعیین‬‫موقعیت‬(GPS)
‫از‬‫طریق‬‫انجام‬‫محاسبات‬‫بر‬‫روی‬‫خصوصیات‬‫های‬‫سیگنال‬‫ارسالی‬‫و‬‫دریافتی‬
‫اطالعات‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫مراکز‬‫خدماتی‬‫و‬‫تسهیالت‬‫شه‬‫ری‬(‫تغییر‬‫های‬‫بازه‬‫زمانی‬‫میان‬‫مدت‬)
‫توسط‬‫گروه‬‫شهرسازی‬‫تعیین‬‫گشته‬‫و‬‫در‬‫پایگاه‬‫اطالعات‬‫شهری‬‫وارد‬‫گردد‬‫می‬.
‫های‬‫نمایندگی‬‫ثبت‬‫اطالعات‬‫در‬‫ازای‬‫دریافت‬‫ای‬‫هزینه‬،‫اندک‬‫موقعیت‬‫های‬‫فعالیت‬‫خدماتی‬‫و‬‫مشاغل‬‫ویژه‬‫را‬‫به‬‫پا‬‫یگاه‬
‫اطالعات‬‫شهری‬‫افزایند‬‫می‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

8. ‫به‬ ‫پاسخگویی‬ ‫فرایند‬ ‫عمومی‬ ‫الگوی‬‫کاربران‬(Pull)
‫کاربر‬‫درخواست‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫طریق‬‫تلفن‬‫همراه‬‫ارسال‬‫کند‬‫می‬.
‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربر‬‫از‬‫طریق‬‫تبادل‬‫اطالعات‬‫بین‬‫شبکه‬‫ارتباطات‬‫سی‬‫ار‬‫و‬‫تلفن‬
‫همراه‬‫تعیین‬،‫شده‬‫درخواست‬‫کاربر‬‫به‬‫همراه‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫وی‬‫به‬‫واحد‬‫پرد‬‫ازش‬
‫و‬‫تحلیل‬‫اطالعات‬‫مکانی‬‫ارسال‬‫گردد‬‫می‬.
‫و‬ ‫کاربر‬ ‫مکانی‬ ‫موقعیت‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬ ‫اطالعات‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫پردازش‬ ‫واحد‬‫خدمات‬
‫نموده‬ ‫مکانی‬ ‫اطالعات‬ ‫پایگاه‬ ‫در‬ ‫جستجو‬ ‫به‬ ‫اقدام‬ ،‫وی‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬‫ت‬‫مناسب‬ ‫و‬‫رین‬
‫مستقر‬ ‫خدماتی‬ ‫واحدهای‬‫نماید‬‫می‬ ‫معرفی‬ ‫را‬ ‫وی‬ ‫نزدیکی‬ ‫در‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

9. 10
‫پایه‬ ‫بر‬ ‫سازی‬‫پیاده‬ ‫قابل‬ ‫های‬‫سرویس‬LBS
‫های‬‫سرویس‬‫خدمات‬‫اضطراری‬‫از‬‫قبیل‬:
‫اورژانس‬‫پزشکی‬‫هوشمند‬
‫خدمات‬‫امنیتی‬‫و‬‫پلیس‬‫هوشمند‬
‫مراقبت‬‫هوشمند‬‫از‬‫سالمندان‬‫و‬‫کودکان‬
‫های‬‫سرویس‬‫نظارت‬‫بر‬‫وضعیت‬‫خدمات‬‫عمومی‬‫شهر‬‫از‬‫قبیل‬
‫پایش‬‫وضعیت‬‫حمل‬‫و‬‫نقل‬‫عمومی‬
‫پایش‬‫وضعیت‬‫تردد‬‫و‬‫ترافیک‬‫شهری‬
‫پایش‬‫ترافیک‬‫و‬‫سطح‬‫پوشش‬‫شبکه‬‫مخابرات‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

10. 11
‫پایه‬ ‫بر‬ ‫سازی‬‫پیاده‬ ‫قابل‬ ‫های‬‫سرویس‬LBS(‫ادامه‬)
‫های‬‫سرویس‬‫تجاری‬‫و‬‫خدمات‬‫ارزش‬‫افزوده‬‫از‬‫جمله‬:
‫اطالع‬‫رسانی‬‫هوشمند‬‫در‬‫مورد‬‫ها‬‫نمایشگاه‬‫و‬‫رویدادهای‬‫فرهنگی‬‫و‬‫مذهبی‬
‫اطالع‬‫رسانی‬‫هوشمند‬‫در‬‫مورد‬‫برنامه‬‫مراکز‬‫ورزشی‬‫و‬‫تفریحی‬
‫سازی‬‫پیاده‬‫سیستم‬‫های‬‫آگهی‬‫تجاری‬‫هوشمند‬
‫ارائه‬‫خدمات‬‫اطالعات‬‫امالک‬‫هوشمند‬
‫ارائه‬‫خدمات‬‫اطالعات‬‫گردشگری‬
‫سازی‬‫پیاده‬‫های‬‫سرگرمی‬‫گروهی‬
‫سازی‬‫بهینه‬‫های‬‫شبکه‬‫توزیع‬‫کاال‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

11. 12
‫پایه‬ ‫بر‬ ‫سازی‬‫پیاده‬ ‫قابل‬ ‫های‬‫سرویس‬LBS(‫ادامه‬)
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

12. 13
‫آن‬ ‫از‬ ‫مشترکین‬ ‫استفاده‬ ‫نحوه‬ ‫و‬ ‫محصول‬ ‫حامل‬ ‫انواع‬
‫از‬‫طریق‬‫هر‬‫سرویس‬SMS
‫با‬‫ارسال‬‫یک‬‫درخواست‬‫از‬‫طریق‬SMS،‫فعالیت‬‫مورد‬‫نظر‬‫خود‬‫را‬‫به‬‫سیستم‬‫اعالم‬‫نموده‬
‫در‬‫صورت‬‫تمایل‬‫شعاع‬‫خاصی‬‫را‬‫تعیین‬‫کند‬‫می‬.
‫در‬‫صورت‬‫عدم‬‫تعیین‬‫شعاع‬‫از‬‫سوی‬،‫مشترک‬‫سیستم‬‫مقادیر‬‫پیش‬‫فرض‬‫را‬‫مالک‬‫عمل‬‫قرار‬‫دهد‬‫می‬.
‫سیستم‬‫پس‬‫از‬‫پردازش‬‫درخواست‬‫مذکور‬‫نشانی‬‫مراکز‬‫مورد‬‫تقاضای‬‫کاربر‬‫را‬‫از‬‫طریق‬SMS‫به‬‫مشترک‬‫اعالم‬‫نماید‬‫می‬.
‫از‬‫طریق‬‫هر‬‫سرویس‬MMS
‫با‬‫ارسال‬‫یک‬‫درخواست‬‫از‬‫طریق‬SMS،‫فعالیت‬‫مورد‬‫نظر‬‫خود‬‫را‬‫به‬‫سیستم‬‫اعالم‬‫نموده‬
‫در‬‫صورت‬‫تمایل‬‫شعاع‬‫خاصی‬‫را‬‫تعیین‬‫کند‬‫می‬.
‫در‬‫صورت‬‫عدم‬‫تعیین‬‫شعاع‬‫از‬‫سوی‬،‫مشترک‬‫سیستم‬‫مقادیر‬‫پیش‬‫فرض‬‫را‬‫مالک‬‫عمل‬‫قرار‬‫دهد‬‫می‬.
‫سیستم‬‫پس‬‫از‬‫پردازش‬‫درخواست‬،‫مذکور‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫و‬‫مراکز‬‫مورد‬‫تقاضای‬‫وی‬‫را‬‫به‬‫کمک‬‫نشانگرهای‬‫روی‬‫نق‬‫شه‬‫و‬‫در‬
‫قالب‬‫یک‬‫فایل‬‫تصویری‬‫از‬‫طریق‬MMS‫به‬‫مشترک‬‫ارسال‬‫نماید‬‫می‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

13. 14
‫از‬ ‫مشترکین‬ ‫استفاده‬ ‫نحوه‬ ‫و‬ ‫محصول‬ ‫حامل‬ ‫انواع‬‫آن‬(‫ادامه‬)
‫از‬‫طریق‬‫سرویس‬GPRS
‫کاربر‬‫باید‬‫نرم‬‫افزار‬‫خاصی‬‫را‬‫که‬‫بر‬‫پایه‬‫میان‬‫افزار‬‫مشخصی‬‫تولید‬‫شده‬‫بر‬‫روی‬‫گوشی‬‫تلفن‬‫همراه‬‫خود‬‫نصب‬‫ن‬‫ماید‬.(‫وابسته‬
‫به‬‫پروتکل‬‫های‬‫ارتباطی‬)
‫پس‬‫از‬‫نصب‬‫این‬‫نرم‬‫افزار‬‫کلیه‬‫مراحل‬‫ارسال‬‫درخواست‬‫و‬‫ارائه‬‫راهنمایی‬‫به‬‫کاربران‬‫از‬‫طریق‬‫های‬‫روتکل‬‫پ‬‫ارتباطی‬GPRS‫و‬‫به‬
‫صورت‬‫پویا‬‫و‬‫متعامل‬‫صورت‬‫گیرد‬‫می‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

14. 16
‫چالش‬‫های‬LBS
‫حفظ‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫افرادی‬‫که‬‫داده‬‫هایشان‬‫را‬‫در‬‫اختیار‬‫سرور‬‫ثالث‬‫سوم‬‫قرار‬‫می‬‫دهند‬.
‫حق‬‫افراد‬‫برای‬‫مشخص‬‫کردن‬‫اینکه‬‫اطالعات‬‫شخصی‬‫خود‬‫چه‬‫زمانی،چگونه‬‫و‬‫به‬‫چه‬‫میزانی‬‫می‬‫تواند‬‫به‬‫دی‬‫گران‬
‫منتقل‬‫گردد‬(‫آلن‬‫ویستن،استاد‬‫دانشگاه‬‫کلمبیا‬)
‫صحت‬‫نتیجه‬‫ی‬‫پرس‬‫و‬‫جوهایی‬‫که‬‫در‬‫در‬‫جواب‬‫درخواست‬‫کاربران‬‫ارسال‬‫می‬‫شود‬.
‫حفظ‬‫محرمانگی‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫در‬‫مقابل‬‫سرور‬‫ثالث‬‫که‬‫داده‬‫را‬‫در‬‫اختیار‬‫دیگران‬‫قرار‬‫می‬‫دهن‬‫د‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

15. 17
‫چالش‬‫های‬LBS
‫حفظ‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫افرادی‬‫که‬‫داده‬‫هایشان‬‫را‬‫در‬‫اختیار‬‫سرور‬‫ثالث‬‫سوم‬‫قرار‬‫می‬‫دهند‬.
‫حق‬‫افراد‬‫برای‬‫مشخص‬‫کردن‬‫اینکه‬‫اطالعات‬‫شخصی‬‫خود‬‫چه‬‫زمانی،چگونه‬‫و‬‫به‬‫چه‬‫میزانی‬‫می‬‫تواند‬‫به‬‫دی‬‫گران‬
‫منتقل‬‫گردد‬(‫آلن‬‫ویستن،استاد‬‫دانشگاه‬‫کلمبیا‬)
‫صحت‬‫نتیجه‬‫ی‬‫پرس‬‫و‬‫جوهایی‬‫که‬‫در‬‫در‬‫جواب‬‫درخواست‬‫کاربران‬‫ارسال‬‫می‬‫شود‬.
‫حفظ‬‫محرمانگی‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫در‬‫مقابل‬‫سرور‬‫ثالث‬‫که‬‫داده‬‫را‬‫در‬‫اختیار‬‫دیگران‬‫قرار‬‫می‬‫دهن‬‫د‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

16. 18
Service-Privacy Trade-off
Service
100%
100%
0%
Privacy
0%
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40

17. 19
‫ها‬ ‫چالش‬ ‫حل‬ ‫برای‬ ‫کلی‬ ‫های‬ ‫حل‬ ‫راه‬
‫راه‬‫حل‬‫اول‬:‫برای‬‫پنهان‬‫ماندن‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫ارائه‬‫شده‬‫است‬‫استفاده‬‫از‬‫یک‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اع‬‫تماد‬‫به‬
‫منظور‬‫ناشناس‬‫نمودن‬‫کاربری‬‫که‬‫از‬LBS‫می‬‫خواهد‬‫سرویس‬‫بگیرد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

18. 20
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫طرح‬ ‫کلی‬ ‫ی‬ ‫ایده‬
‫توسعه‬‫ی‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫به‬‫یک‬‫منطقه‬‫به‬‫این‬‫صورت‬‫که‬‫در‬‫این‬‫محدوده‬‫برای‬‫هر‬‫کاربر‬‫ویژگی‬k_anonymity‫برقرار‬‫باشد‬.‫در‬
‫صورتی‬‫که‬‫در‬‫مورد‬‫موقعیت‬‫دقیق‬‫کاربر‬‫درخواست‬‫داده‬،‫شود‬‫آنگاه‬‫در‬‫جواب‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫موقعیت‬K‫نفر‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫موقعیت‬‫می‬
‫باشد‬‫برگردانده‬‫شود‬.
‫در‬‫این‬‫روش‬‫به‬‫یک‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬‫نیاز‬‫می‬‫باشد‬.
‫در‬‫این‬،‫طرح‬‫هر‬‫کاربر‬‫در‬‫این‬‫سرورها‬‫خود‬‫را‬‫رجیستر‬‫می‬‫نماید‬.‫در‬‫زمان‬‫رجیستر‬‫کردن،کاربر‬‫یک‬‫سری‬privacy profile‫را‬
‫ثبت‬‫می‬‫نماید‬.‫در‬‫این‬‫مدل‬‫کاربرانی‬‫که‬‫می‬‫خواهند‬‫از‬‫خدمات‬LBS‫استفاده‬‫نمایند‬‫متناسب‬‫با‬‫اهدافشان‬‫و‬‫کیفیت‬‫خدمتی‬‫که‬
‫می‬‫خواهند‬‫دریافت‬‫نمایند‬‫پروفایل‬‫خود‬‫را‬‫تنظیم‬‫می‬‫نمایند‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

19. 21
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫طرح‬ ‫کلی‬ ‫ی‬ ‫ایده‬
‫توسعه‬‫ی‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫به‬‫یک‬‫منطقه‬‫به‬‫این‬‫صورت‬‫که‬‫در‬‫این‬‫محدوده‬‫برای‬‫هر‬‫کاربر‬‫ویژگی‬k_anonymity‫برقرار‬‫باشد‬.
‫گمنامی‬‫مرتبه‬k:‫یک‬‫گروه‬‫گمنام‬‫از‬‫درخواست‬‫ها‬‫دارای‬‫این‬‫ویژگی‬‫است‬‫اکر‬‫نتوان‬‫هیچ‬‫یک‬‫از‬‫درخواست‬‫ها‬‫را‬‫با‬‫احتمال‬‫بیش‬‫از‬1/k‫به‬
‫صادر‬‫کننده‬‫اصلی‬‫اش‬‫نسبت‬‫داد‬.
‫تنوع‬‫مرتبه‬l:‫یک‬‫گروه‬‫گمنام‬‫از‬‫درخواست‬‫ها‬‫دارای‬‫تنوع‬‫مرتبه‬l‫است‬‫اگر‬‫شامل‬‫حداقل‬l‫مقدار‬‫برای‬‫صفت‬‫حساس‬‫باشد‬.
‫تنوع‬‫آنتروپی‬l:‫یک‬‫گروه‬‫گمنام‬‫از‬‫درخواست‬‫ها‬(Λ)‫دارای‬‫یک‬‫صفت‬‫حساس‬‫واحد‬(S)‫دارای‬‫تنوع‬‫آنتروپی‬‫مرتبه‬l‫است‬‫اگر‬
‫در‬‫این‬‫رابطه‬Pi‫عبارت‬‫است‬‫از‬‫نسبت‬‫تعداد‬‫درخواست‬‫هایی‬‫از‬‫گروه‬‫که‬‫مقدار‬‫حساس‬‫آن‬‫ها‬Si‫است‬‫به‬‫تعدا‬‫د‬‫کل‬
‫درخ‬‫وا‬‫ست‬‫های‬‫گروه‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

20. 22
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫پروفایل‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ذخیره‬ ‫اطالعات‬
‫اطالعاتی‬‫که‬‫در‬‫این‬‫پروفایل‬‫ها‬‫ذخیره‬‫می‬‫شود‬‫عبارتند‬‫از‬:
‫پارامتر‬k:‫مشخص‬‫می‬،‫کندکه‬‫در‬‫منطقه‬‫ای‬‫جغرافیایی‬‫توسعه‬‫داده‬‫شده‬‫از‬‫موقعیت‬‫کاربرحداقل‬K‫کاربر‬‫دیگر‬‫نیز‬‫حضور‬‫داشته‬
‫یاشند‬.
‫حداقل‬‫و‬‫حداکثر‬‫مساحت‬‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬:‫در‬‫این‬‫حالت‬‫کاربر‬‫می‬‫تواند‬‫تعیین‬‫نماید‬‫که‬‫حداقل‬‫مساحت‬‫منطقه‬‫ا‬‫ی‬
‫جغرافیایی‬‫تعیین‬‫شده‬‫توسط‬anonymizer server‫چقدر‬‫باشد‬.
‫شاخص‬‫زمانی‬::‫این‬‫اطالعات‬‫به‬‫این‬‫منظور‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫کاربر‬‫بتواند‬‫تعیین‬‫نماید‬‫در‬‫محدوده‬‫های‬‫زمانی‬‫مختلف‬‫کدام‬‫ی‬‫ک‬‫از‬
‫مقادیر‬‫باال‬‫ذخیره‬‫نموده‬‫شده‬‫استفاده‬‫شود‬.(‫به‬‫منظور‬‫پروفایل‬‫های‬‫پویا‬)
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

21. 23
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫منطقه‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫کاربر‬ ‫موقعیت‬ ‫ی‬ ‫توسعه‬ ‫های‬ ‫روش‬
‫دو‬‫روش‬‫کلی‬‫برای‬‫توسعه‬‫ی‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربران‬‫به‬‫یک‬‫منطقه‬‫وجود‬‫دارد‬:
Data dependent
‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬‫کاربر‬‫را‬‫به‬‫دو‬‫صورت‬‫می‬‫توان‬‫ایجا‬‫نمود‬:
‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربر‬‫توسعه‬‫داده‬‫می‬‫شود‬‫تا‬‫خواسته‬‫های‬‫کاربر‬‫که‬‫در‬privacy profile‫ذخیره‬‫نموده‬،‫است‬‫برآورده‬‫شود‬.
‫نخست‬ ‫روش‬ MBR
‫منطقه‬‫ی‬‫مکانی‬‫کاربر‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬‫های‬MBR‫ساخته‬‫می‬‫شود‬.‫گمنام‬‫کننده‬‫موقعیت‬‫دقیق‬‫هر‬‫کاربر‬‫را‬‫با‬‫یک‬‫مستطیل‬
‫محاطی‬‫کمینه‬‫شا‬‫مل‬K‫کاربر‬‫جایگزین‬‫عمومی‬‫می‬‫کنند‬.
MBR :Minimum Bounding Rectangle ‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40

22. 24
Adaptive grid cloakingFixed grid cloaking
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫منطقه‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫کاربر‬ ‫موقعیت‬ ‫ی‬ ‫توسعه‬ ‫های‬ ‫روش‬(‫ادامه‬)
Space dependent
‫براساس‬‫تقسیم‬‫بندی‬‫نمودن‬‫کل‬‫فضای‬‫موجود‬‫با‬‫روش‬‫های‬‫گوناگونی‬‫که‬‫وجود‬‫دارد‬‫سعی‬‫می‬‫شود‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫به‬‫یک‬‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬
‫توسعه‬‫داده‬‫شود‬.‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫ایجاد‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫در‬،‫آن‬‫خواسته‬‫های‬‫مطرح‬‫شده‬‫ی‬‫کاربر‬‫در‬privacy profile‫برآورده‬
‫شود‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

23. 25
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫داده‬ ‫پایگاه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ،‫جو‬ ‫و‬ ‫پرس‬
‫در‬‫این‬‫روش‬‫دو‬‫ونوع‬‫داده‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫ها‬‫ذخیره‬‫می‬‫شود‬.
‫داده‬‫های‬‫عمومی‬
‫داده‬‫های‬‫خصوصی‬
‫با‬‫توجه‬‫به‬‫داده‬‫های‬‫موجود‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫ها‬‫دو‬‫نوع‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫می‬‫تواند‬‫انجام‬‫شود‬:
‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫های‬‫خصوصی‬‫بر‬‫روی‬‫داده‬‫های‬‫عمومی‬
‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫های‬‫عمومی‬‫بر‬‫روی‬‫داده‬‫های‬‫خصوصی‬
‫این‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫ها‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫باید‬‫مطرح‬‫شود‬‫که‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫کاربرنیز‬‫حفظ‬‫شود‬!
‫معموال‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫های‬‫تجاری‬‫دو‬‫نوع‬‫پرس‬‫و‬‫جوی‬‫بیان‬،‫شده‬‫پشتیبانی‬‫نمی‬‫شود‬!
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

24. 26
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫داده‬ ‫پایگاه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ،‫جو‬ ‫و‬ ‫پرس‬(‫ادامه‬)
‫به‬‫منظور‬‫انتخاب‬‫موقعیت‬‫های‬‫مناسب‬‫از‬‫میان‬‫موقعیت‬‫های‬،‫جواب‬‫سرور‬‫می‬‫تواند‬‫از‬‫دو‬‫روش‬‫استفاده‬‫نماید‬.
‫در‬‫روش‬‫اول‬‫سرور‬‫یک‬‫محدوده‬‫را‬‫در‬‫اطراف‬‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬‫کاربر‬‫تعیین‬‫می‬‫نماید‬‫و‬‫تمامی‬‫مکان‬‫های‬‫موجود‬‫در‬‫محدود‬‫ه‬
‫ی‬‫تعیین‬‫شده‬‫را‬‫به‬‫عنوان‬‫جواب‬‫درخواست‬‫کاربر‬‫برمی‬‫گرداند‬.
‫در‬‫روش‬‫دوم‬،‫سرور‬‫تمامی‬‫موقعیت‬‫هایی‬‫که‬‫به‬‫صورت‬‫احتمالی‬‫به‬‫منطقه‬‫ی‬‫کاربرنزدیک‬‫می‬‫باشد‬‫را‬‫به‬‫عنوان‬‫جواب‬‫درخ‬‫واست‬
‫برمی‬‫گرداند‬.‫توجه‬‫شود‬‫که‬‫در‬‫این‬‫حالت‬‫مکان‬‫های‬‫مورد‬‫نظر‬‫ممکن‬‫است‬‫در‬‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیایی‬‫کاربر‬‫قرار‬‫داشته‬‫باش‬‫د‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

25. ‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫پرس‬‫داده‬‫پایگاه‬‫روی‬ ‫بر‬ ،‫جو‬ ‫و‬(‫ادامه‬)
‫به‬‫منظور‬‫انجام‬‫پرس‬‫و‬‫جوهای‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫های‬‫عمومی‬‫بر‬‫روی‬‫داده‬‫های‬‫خصوصی‬‫می‬‫توان‬‫از‬‫روش‬
‫های‬‫زیر‬‫استفاده‬‫نمود‬:
27‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

26. 28
‫اول‬ ‫حل‬ ‫راه‬–‫حل‬ ‫راه‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مشکالت‬
‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬‫در‬‫این‬‫طرح‬‫ها‬‫نقش‬‫گلوگاه‬‫را‬‫بازی‬‫می‬‫کند‬.
‫در‬‫این‬‫حالت‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬‫نیز‬‫می‬‫تواند‬‫نقش‬‫یک‬‫فرد‬‫متخاصم‬‫را‬‫بازی‬‫کند‬.
‫در‬‫این‬‫روش‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬‫می‬‫تواند‬‫مورد‬‫حمله‬‫قرار‬‫بگیرد‬‫و‬‫تمامی‬‫اطالعاتش‬‫فاش‬‫شود‬.
‫در‬‫این‬‫طرح‬‫ها‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫حمله‬‫کننده‬‫هیچ‬‫اطالعی‬‫از‬‫کاربرانی‬‫که‬‫در‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬‫خود‬‫را‬‫رجیستر‬‫نم‬‫وده‬‫اند‬
‫ندارد‬.‫که‬‫این‬،‫فرض‬‫فرض‬‫نادرستی‬‫می‬‫باشد‬.
‫در‬‫این‬‫روش‬‫حفظ‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫کاربران‬‫فقط‬‫در‬‫حالتی‬‫که‬‫یک‬snapshot‫از‬‫موقعیت‬‫آنها‬‫گرفته‬‫شده‬‫باشد‬‫حفظ‬‫می‬‫شود‬.
‫ولی‬‫در‬‫حالتی‬‫که‬‫که‬‫کاربر‬‫متحرک‬،‫باشد‬‫آنگاه‬‫فرد‬‫متخاصم‬(LBS‫سرور‬)‫به‬‫راحتی‬‫می‬‫تواند‬‫از‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫اطالعاتی‬‫را‬‫بدست‬
‫بیاورد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

27. 29
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫راه‬‫حل‬‫دوم‬:‫به‬‫منظور‬‫حفظ‬‫محرمانگی‬‫پرس‬‫و‬‫جو‬‫های‬‫کاربران‬‫در‬‫مقابل‬‫سرور‬‫ارائه‬‫دهنده‬‫می‬،‫باشد‬‫استفاده‬‫از‬‫الگوریت‬‫م‬‫های‬
PIR (private information retrieve)‫می‬‫باشد‬.
‫این‬‫روش‬‫ها‬‫بر‬‫اساس‬‫پروتکل‬‫های‬‫معماشناسی‬‫می‬‫باشد‬.
‫در‬‫این‬‫طرح‬‫هدف‬‫به‬‫این‬‫صورت‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫از‬‫روش‬‫های‬‫معماشناسی‬‫استفاده‬‫شود‬‫تا‬‫بتوان‬‫موقعیت‬‫کاربر‬‫را‬‫پنهان‬‫ک‬‫رد‬‫و‬‫از‬
‫طرف‬‫دیگر‬‫فرد‬‫متخاصم‬‫که‬‫سرور‬‫ارائه‬‫دهنده‬‫ی‬‫خدمت‬‫نیز‬‫می‬‫تواند‬‫باشد‬‫هیچ‬‫اطالعی‬‫از‬‫داده‬‫های‬‫درخواست‬‫شده‬(‫نتیجه‬‫ی‬
‫درخواست‬‫کاربر‬)‫بدست‬‫نیاورد‬.
‫این‬‫روش‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫قضیه‬‫باقی‬‫مانده‬‫ی‬‫مربعی‬‫می‬‫تواند‬‫اهداف‬‫بیان‬‫شده‬‫را‬‫برآورده‬‫نماید‬.
𝑋2 ≡ 𝑌 (𝑚𝑜𝑑𝑁)
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

28. 30
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫در‬‫این‬‫مثال‬‫فرض‬‫می‬‫شود‬‫که‬‫داده‬‫های‬‫ذخیره‬‫شده‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫یک‬‫رشته‬‫ی‬‫بیتی‬‫می‬‫باشد‬.‫به‬‫عبارت‬‫دیگر‬‫می‬‫توان‬‫بیان‬
‫نمود‬‫که‬‫در‬‫این‬‫جا‬‫هر‬‫فیلد‬‫ذخیره‬‫شده‬‫در‬‫پایگاه‬‫داده‬‫یک‬‫بیت‬‫می‬‫باشد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

29. 31
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫کاربر‬‫دوعدد‬‫اول‬‫بزرگ‬‫را‬‫که‬‫به‬‫صورت‬‫سری‬‫و‬‫محرمانه‬‫نگهداری‬‫می‬‫شود‬‫تولید‬‫می‬‫نماید‬‫و‬‫آنها‬‫را‬‫در‬‫هم‬‫ضرب‬‫می‬‫نماید‬‫و‬‫در‬‫اخ‬‫تیار‬
‫سرور‬‫قرار‬‫می‬‫دهد‬.
‫سپس‬‫کاربر‬‫برای‬‫به‬‫دست‬‫آوردن‬‫مقادیر‬‫ستون‬‫مورد‬‫نظر‬‫از‬‫ماتریس‬‫ایجاد‬،‫شده‬‫یک‬‫بردار‬n‫مقداری‬‫ایجاد‬‫می‬‫نماید‬.)‫در‬‫این‬‫بردار‬
‫تمامی‬‫مقادیر‬‫دارای‬‫باقی‬‫مانده‬‫ی‬‫مربعی‬‫نمی‬،‫باشند‬‫به‬‫جز‬‫آن‬‫مقداری‬،‫که‬‫هم‬‫اندیس‬‫با‬‫ستونی‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫کاربر‬‫آن‬‫را‬‫می‬‫خواهد‬
‫بازیابی‬‫نماید‬.(
‫سپس‬‫بردار‬‫را‬‫برای‬‫سرور‬‫ارسال‬‫می‬‫نماید‬.
‫سپس‬‫سرور‬‫برای‬‫هر‬‫سطر‬‫از‬‫ماتریس‬‫ایجاد‬‫شده‬‫مقدار‬‫ز‬‫ی‬‫ر‬‫را‬‫محاسبه‬‫می‬‫نماید‬:
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

30. 32
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫سرور‬‫سپس‬‫مقادیر‬‫محاسبه‬‫شده‬‫را‬‫برای‬‫کاربر‬‫ارسال‬‫می‬‫نماید‬.
‫کاربر‬‫نیز‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫اینکه‬‫عامل‬‫های‬‫عدد‬N‫را‬،‫دارد‬‫آن‬‫گاه‬‫رابطه‬‫ی‬‫زیر‬‫را‬‫برای‬‫مقادیر‬‫ارسالی‬‫از‬‫سوی‬‫سرور‬‫محاسبه‬‫می‬‫نماید‬.
‫در‬‫صورتی‬‫رابطه‬‫ی‬‫باال‬‫درست‬‫باشد‬‫می‬‫توان‬‫نتیجه‬‫گرفت‬‫که‬Za‫دارای‬‫باقی‬‫مانده‬‫ی‬‫مربعی‬‫می‬‫باشد‬(‫دارای‬
‫جذر‬‫می‬‫باشد‬)
‫در‬‫نتیجه‬‫مقدار‬‫عنصر‬‫مورد‬‫نظر‬‫در‬‫ستون‬‫مورد‬‫نظر‬‫دارای‬‫مقدار‬‫صفر‬‫می‬‫باشد‬‫و‬‫در‬‫غیر‬‫اینصورت‬‫دارای‬‫مقدار‬‫یک‬‫م‬‫ی‬
‫باشد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

31. 33
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫این‬‫روش‬‫برای‬‫پایگاه‬‫داده‬‫هایی‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫داده‬‫ها‬‫باینری‬‫نیز‬‫نمی‬‫باشد‬‫می‬‫تواند‬‫توسعه‬‫داده‬‫شود‬.‫به‬‫گ‬‫ونه‬‫ای‬‫که‬
‫در‬‫هر‬‫درایه‬‫از‬‫ماتریس‬‫رشته‬‫ای‬‫از‬‫بیت‬‫ها‬‫ذخیره‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫کاربر‬‫برای‬‫بدست‬‫آوردن‬‫مقادیر‬‫موجود‬‫در‬‫ستون‬
‫مورد‬‫نظر‬‫می‬‫تواند‬‫الگوریتم‬‫باال‬‫را‬‫اجرا‬‫نماید‬‫و‬‫تک‬‫تک‬‫بیت‬‫های‬‫هر‬‫درایه‬(‫هر‬‫شی‬‫یا‬‫داده‬)‫را‬‫بدست‬‫آورد‬.
‫با‬‫توجه‬‫به‬‫الگوریتم‬‫باال‬‫می‬‫توان‬‫مشاهده‬‫نمود‬‫که‬‫کاربر‬‫می‬‫تواند‬‫داده‬‫ی‬‫مورد‬‫نظر‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫پایگاه‬‫داده‬‫بازیابی‬
‫نماید‬‫بدون‬‫آنکه‬‫سرور‬‫دریابد‬‫که‬‫چه‬‫داده‬‫ی‬‫بازیابی‬‫شده‬‫است‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

32. 34
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫حال‬‫نکاتی‬‫که‬‫باید‬‫مطرح‬‫شود‬‫این‬‫مورد‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫کاربر‬‫از‬‫کجا‬‫بداند‬‫که‬‫داده‬‫هایش‬‫در‬‫کدام‬‫ستون‬‫ق‬‫رار‬‫دارد؟‬
‫همچنین‬‫داده‬‫ها‬‫در‬‫ماتریس‬‫به‬‫چه‬‫صورتی‬‫باید‬‫قرار‬‫داده‬‫شود‬‫تا‬‫بتواند‬‫جواب‬‫درخواست‬‫کاربر‬‫را‬‫به‬‫درست‬‫ی‬‫بیان‬
‫نماید‬(‫به‬‫عنوان‬‫مثال‬‫کاربر‬‫در‬‫پرس‬‫و‬‫جویی‬‫نزدیک‬‫ترین‬‫موقعیت‬‫یک‬‫پمپ‬‫بنزین‬‫را‬‫نسبت‬‫به‬‫خود‬‫را‬‫از‬‫سرور‬
‫درخواست‬‫می‬،‫نماید‬‫در‬‫این‬‫جا‬‫داده‬‫ها‬‫باید‬‫به‬‫گونه‬‫ای‬‫در‬‫یک‬‫ستون‬‫قرار‬‫داده‬‫شود‬‫که‬k‫پمپ‬‫بنزین‬‫نزدیک‬‫به‬
‫کاربر‬‫باشد‬‫و‬‫کاربر‬‫با‬‫بازیابی‬‫داده‬‫ها‬‫خود‬‫از‬‫میان‬K‫پمپ‬‫بنزین‬‫یکی‬‫را‬‫انتخاب‬‫نماید؟‬)
‫به‬‫منظور‬‫ارائه‬‫راه‬‫حل‬‫هایی‬‫برای‬‫سوال‬‫های‬،‫باال‬‫باید‬‫بیان‬‫نمود‬‫که‬‫انتظار‬‫می‬‫رود‬‫حداکثر‬𝑛‫موقعیت‬‫به‬‫کاربر‬
‫داده‬‫شود‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

33. 35
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫به‬‫منظور‬‫ساخت‬‫ماتریس‬‫از‬‫موقعیت‬‫مکانی‬،‫مکان‬‫های‬‫مورد‬‫نظر‬‫می‬‫توان‬‫از‬‫ساختار‬‫فرکتالی‬‫هیلبرت‬‫اس‬‫تفاده‬
‫نمود‬.
‫در‬‫این‬‫روش‬‫مکان‬‫های‬‫موجود‬‫در‬‫تمامی‬‫منطقه‬‫ها‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫ساختار‬‫فرکتالی‬‫هیلبرت‬‫پویش‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫با‬‫این‬‫ک‬‫ار‬‫می‬
‫توان‬‫یک‬‫فضای‬‫دو‬‫بعدی‬‫را‬‫به‬‫یک‬‫فضای‬‫یک‬‫بعدی‬‫نگاشت‬‫داد‬.‫در‬‫این‬‫نگاشت‬‫به‬‫هر‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫یک‬‫عدد‬‫ک‬‫ه‬‫ترتیب‬
‫مالقات‬‫شدن‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫در‬‫فضای‬‫دو‬‫بعدی‬‫می‬،‫باشد‬‫انتساب‬‫داده‬‫می‬‫شود‬.‫کاربر‬‫نیز‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫اینکه‬‫می‬‫داند‬‫در‬
‫کدام‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫قرار‬‫دارد‬‫متناسب‬‫با‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫خود‬‫می‬‫تواند‬‫عددی‬‫را‬‫به‬‫موقعیت‬‫خود‬‫انتساب‬‫دهد‬.‫خرو‬‫جی‬
،‫الگوریتم‬‫یک‬‫بردار‬‫خطی‬‫مرتب‬‫شده‬‫از‬‫اعداد‬‫می‬‫باشد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

34. 36
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫اولین‬‫رویکرد‬-‫کاربر‬‫تمامی‬‫اعداد‬‫انتساب‬‫داده‬‫شده‬‫به‬‫موقعیت‬‫ها‬‫را‬‫از‬‫سرور‬‫دریافت‬‫می‬‫نماید‬.‫سپس‬‫ک‬‫اربر‬‫با‬
‫استفاده‬‫از‬‫اعداد‬‫انتساب‬‫داده‬‫شده‬‫به‬‫موقعیت‬‫ها‬‫و‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫یک‬‫جستجوی‬‫دودویی‬‫نزدیکترین‬‫عدد‬‫ر‬‫ا‬‫به‬‫عدد‬
‫انتساب‬‫داده‬‫شده‬‫به‬‫موقعیت‬‫خودش‬‫پیدا‬‫نماید‬.‫با‬‫یافتن‬‫عدد‬‫مورد‬،‫نظر‬‫کاربر‬‫می‬‫تواند‬‫ستون‬‫مورد‬‫نظ‬‫ر‬‫از‬‫ماتریس‬
‫ایجاد‬‫شده‬‫را‬‫پیدا‬‫نماید‬‫و‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫روش‬PIR‫ستون‬‫مورد‬‫نظر‬‫را‬‫بازیابی‬‫می‬‫نماید‬.
‫این‬،‫رویکرد‬‫رویکرد‬‫مناسبی‬‫نمی‬‫باشد‬.‫زیرا‬‫در‬‫این‬‫حالت‬‫اطالعات‬‫زیادی‬‫به‬‫کاربر‬‫داده‬‫می‬‫شد‬.‫به‬‫عنو‬‫ان‬‫مثال‬
‫تعداد‬‫کل‬‫مکان‬‫های‬‫موجود‬‫در‬‫منطقه‬‫ی‬‫جغرافیای‬‫که‬‫کاربر‬‫به‬‫آن‬‫ها‬‫نیازی‬‫ندارد‬‫برای‬‫کاربر‬‫معلوم‬‫می‬‫شو‬‫د‬.‫از‬
‫طرف‬‫درگیر‬‫مرتبه‬‫ی‬‫زمانی‬‫جستجو‬‫در‬‫این‬‫حالت‬𝑛𝐿𝑜𝑔(𝑛)‫می‬‫باشد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

35. 37
‫دوم‬ ‫حل‬ ‫راه‬-‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬PIR
‫دومین‬‫راه‬‫حل‬‫به‬‫این‬‫صورت‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫با‬‫اعداد‬‫ایجاد‬،‫شده‬‫یک‬‫درخت‬B-tree‫را‬‫می‬‫سازیم‬.
‫سپس‬‫سرور‬‫در‬‫هر‬‫درخواست‬،‫کاربر‬‫ریشه‬‫ی‬‫درخت‬‫را‬‫به‬‫کاربر‬‫برمی‬‫گرداند‬‫و‬‫کاربر‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫جست‬‫جو‬‫در‬
‫ریشه‬‫در‬‫می‬‫یابد‬‫که‬‫در‬‫نزدیک‬‫ترین‬‫موقعیت‬‫ها‬‫به‬‫خودش‬‫در‬‫کدام‬‫فرزند‬‫ریشه‬‫قرار‬‫دارد‬.‫نتیجه‬‫را‬‫به‬‫س‬‫رور‬‫ارائه‬
‫می‬‫کند‬‫و‬‫سرور‬‫نیز‬‫دو‬‫باره‬‫فرزند‬‫مورد‬‫نظر‬‫را‬‫به‬‫کاربر‬‫می‬،‫دهد‬‫این‬‫روش‬‫تا‬‫جایی‬‫ادامه‬‫پیدا‬‫می‬‫کند‬‫که‬‫گ‬‫ره‬‫ی‬
‫یافت‬‫شده‬‫خود‬‫نیز‬‫یک‬‫برگ‬‫باشد‬.‫در‬‫این‬‫حالت‬‫گره‬‫ی‬‫یافت‬‫شده‬‫ستون‬‫مورد‬‫نظر‬‫در‬‫ماتریس‬‫می‬‫باشد‬.‫در‬
‫مرحله‬‫کاربر‬‫با‬‫یافتن‬‫ستون‬‫مورد‬‫نظر‬‫داده‬‫های‬‫آن‬‫ستون‬‫را‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫الگوریتم‬PIR‫از‬‫پایگاه‬‫داده‬‫بازیابی‬‫می‬
‫نماید‬.‫در‬‫این‬،‫روش‬‫هر‬‫گره‬‫حداکثر‬‫دارای‬𝑛‫داده‬‫می‬‫باشد‬.
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

36. 38
‫حل‬ ‫راه‬‫دوم‬-‫ها‬ ‫ویژگی‬
‫هیچ‬‫اطالعاتی‬‫از‬‫موقعیت‬‫مکانی‬‫کاربر‬‫نمی‬‫توان‬‫بدست‬‫آورد‬.
‫مقاومت‬‫در‬‫برابر‬‫حمالت‬Correlation
‫عدم‬‫نیاز‬‫سرور‬‫ثالث‬‫قابل‬‫اعتماد‬
‫افشای‬‫اطالعات‬‫بسیار‬‫اندک‬‫از‬‫موقعیت‬‫های‬‫مکانی‬.(‫توجه‬‫شود‬‫که‬‫داده‬‫های‬‫پایگاه‬،‫داده‬‫منابع‬‫با‬‫ارزشی‬‫م‬‫ی‬
‫باشد‬–‫به‬‫هرکس‬‫به‬‫اندازه‬‫ی‬‫نیازش‬‫اطالعات‬‫داده‬‫شود‬)
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

37. 39
‫ها‬ ‫ارزیابی‬ ‫نمونه‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

38. 40
‫آتی‬ ‫تحقیقات‬ ‫و‬ ‫بحث‬ ‫آینده‬
‫مسائل‬‫باز‬‫مقاالت‬:
‫محاسبه‬‫کران‬‫پای‬‫ی‬‫ن‬‫پیچیدگی‬‫محاسباتی‬‫و‬‫ارتباطی‬‫برای‬‫پروتکل‬‫های‬PIR
‫بهینه‬‫سازی‬‫الگوریتم‬‫های‬‫مطرح‬‫شده‬
‫ارائه‬‫یک‬‫راه‬‫حل‬‫جامع‬‫برای‬‫حفاظت‬‫از‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫شخصی‬‫سازی‬‫شده‬‫در‬‫محیط‬‫های‬‫محاسبات‬‫فراگیر‬‫یا‬‫تعمی‬‫م‬
‫پارامتر‬‫ها‬‫و‬‫تعداد‬‫صفات‬‫حساس‬‫درگیر‬
‫روند‬‫تکنولوژی‬:
‫پیش‬‫سوی‬‫به‬‫جوامع‬‫متصل‬‫و‬‫هوشمند‬(Smart+Connected city)
‫رشد‬‫بدافزارهای‬‫هدفمند‬‫در‬‫تلفن‬‫های‬‫همراه‬‫و‬‫تبلت‬‫ها‬‫علیه‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫کاربران‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ /40www.MMAhmadian.ir

39. 41
‫بندی‬ ‫جمع‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬
‫سرویس‬‫های‬‫مکان‬‫مبنا‬‫یکی‬‫از‬‫سرویس‬‫های‬‫محبوب‬‫در‬‫محیط‬‫های‬‫محاسبات‬‫فراگیر‬‫هستند‬.
‫این‬‫سرویس‬‫ها‬‫در‬‫صورت‬‫استفاده‬‫صحیح‬‫می‬‫تواند‬
‫تسهیل‬‫در‬‫استفاده‬‫بسیاری‬‫از‬‫خدمات‬‫برای‬‫مشتریان‬
‫کمک‬‫به‬‫افزایش‬‫درآمد‬‫های‬‫سازمان‬‫ها،شرکت‬‫ها‬‫و‬‫بازارهای‬‫مختلف‬
‫اما‬‫این‬‫سرویس‬‫ها‬‫آسیب‬‫پذیری‬‫های‬‫جدید‬‫را‬‫ایجاد‬‫کرده‬‫که‬‫ممکن‬‫است‬‫به‬‫رخنه‬‫های‬‫امنیتی‬‫و‬‫حریم‬
‫خصوصی‬‫منجر‬‫شود‬.
‫حوزه‬‫تحقیقاتی‬‫جدید‬‫و‬‫نیازمند‬‫فعالیت‬‫های‬‫عملی‬‫و‬‫پیاده‬‫سازی‬‫های‬‫بیش‬‫از‬‫پیش‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫روند‬‫ت‬‫کنولوژی‬
/40www.MMAhmadian.ir

40. 42
‫مراجع‬ ‫و‬ ‫منابع‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬
1. Gabriel Ghinita, Panos Kalnis, Ali Khoshgozaran, Cyrus Shahabi,
and Kian - Lee Tan.” Private queries in location based services:
anonymizers are not necessary ” In Proc. Of SIGMOD. ACM Press,
2008.
2. Mohamed F. Mokbel, Chi-Yin Chow, and Walid G. Aref. The new
casper: A privacy-aware location-based database server. In ICDE ,
2007.
3. Truong, Anh Tuan, Quynh Chi Truong, and Tran Khanh Dang. "An
adaptive grid-based approach to location privacy preservation."
Advances in Intelligent Information and Database Systems.
Springer Berlin Heidelberg, 2010. 133-144.
.4،‫شهریاری‬ ‫حمیدرضا‬ ‫و‬ ‫پریسا‬ ،‫مجد‬ ‫کیان‬1389،‫مکان‬ ‫های‬ ‫سرویس‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫سازی‬ ‫شخصی‬-
،‫مبنا‬‫تهران‬ ،‫ایران‬ ‫رمز‬ ‫انجمن‬ ‫کنفرانس‬ ‫هفتمین‬
www.MMAhmadian.ir

41. 43
‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬ ‫سپاس‬ ‫با‬
‫خدمات‬ ‫در‬ ‫خصوصی‬ ‫حریم‬ ‫حفظ‬‫مکان‬-‫مبنا‬-‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬
‫ارائه‬ ‫این‬ ‫مطالب‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ ‫خاطر‬ ‫به‬ ‫رفیعی‬ ‫صادق‬ ‫محمد‬ ‫آقای‬ ‫جناب‬ ‫عزیزم‬ ‫دوست‬ ‫تشکر‬ ‫با‬
www.MMAhmadian.ir