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隐私保护的智能交通流量分析方案研究与实现
| 论文题名： | 隐私保护的智能交通流量分析方案研究与实现 |
| 关键词： | 智能交通系统;交通流量分析;用户隐私保护;多维聚合 |
| 摘要： | 随着互联网技术和社会经济的飞速发展，人们生活水平也在飞速提升，每户平均拥有的机动车数量也在逐年剧增，且人们对交通的需求量也没有递减的趋势。这在便利了人们日常生活、促进国家经济发展的同时，也给城市道路交通带来了巨大的压力。为缓解这种状况，智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）迅速发展起来，近年来引起了学术界和工业界的研究热潮。而随着ITS的普及以及发展，车载信息系统（Vehicle Information System，简称VIS）以及车载自组网(简称VANET)等新兴的智能交通技术也随之发展起来。智能交通系统可以很大程度地改善道路交通状况，减少交通事故的发生。但是ITS的繁荣还是面临着很多问题，比如说单个用户数据的隐私保护问题以及位置隐私保护问题。现有的一些方案虽然也在一定程度上解决了隐私保护问题，但是还存在精度不高、代理转发安全性差等缺点。本文根据智能交通系统面临的挑战，分析现有方案特点，利用基于Pailliar同态加密技术的聚合技术，重点对智能交通系统中单个用户的数据隐私及身份隐私进行了研究。具体工作内容如下： 第一，本文通过分析现有方案，将道路信息映射到了一个超级递增序列，实现了多维数据向一维数据的聚合，这样一来降低了中间节点的负荷，提高了整个智能交通系统的传输和处理效率。同时，超级递增序列的使用，使得交通管理中心可以明确区分每个路段信息，实现了交通流量数据细粒度的采集与分析。 第二，利用聚合技术、Paillier同态加密技术、BLS短签名技术，实现了在不泄露用户隐私的前提下，计算分析出每个路段的平均车速和用户个数的目标，且可以高效精确地区分出不同的路段。我们能够在保护用户隐私的同时分析不同路段的交通流量，给人们的出行制定更好的交通计划带来便利，实现了高精度的用户数据隐私保护。 第三，避免了身份隐私泄露给中间节点的风险。每个合法的用户实时采集速度信息，然后在车载终端加密签名处理后发送给他（她）所在区域的道路单元设备。道路单元设备收到数据后并不能解密密文，而是直接初步聚合签名处理后发送给交通管理中心。因此，在整个过程中，用户的身份隐私是不会被泄露给道路单元设备的。且每个用户的单个数据信息是安全的，实现了单个用户数据的隐私保护。 |
| 作者： | 何晓莺 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 朱辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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