基于随机洋葱路由的LBS移动隐私保护方案

为了保障移动节点在使用基于位置的服务时的位置隐私,提出了一种基于随机洋葱路由的LBS移动隐私保护方案.该方案通过使用随机洋葱路由和混合加密方法相结合的方式来确保移动节点位置隐私和查询请求的安全性.移动节点在向LBS服务器发送查询请求之前,随机在网络中选取若干节点构造一条洋葱路径,查询请求则沿着这条路径上的节点依次转发,直到LBS服务器收到消息为止.然后,LBS将查询结果沿洋葱路径反向发送给发送节点.为了实现发送节点匿名,随机构建的洋葱路径上每一层的地址都使用对称加密和非对称加密相结合的方式进行加密,就这样层层加密生成最终的洋葱路径,路径中的每一跳节点都只能获取到其对应的下一跳节点的地址.LBS服务器和任意的中转节点都无法获知谁是发送节点,确保了发送节点的位置隐私.另一方面,为了保证查询请求和查询结果不被任意的第三方获取,发送节点首先使用一个对称密钥对查询请求进行加密,再使用LBS服务器的公有密钥加密该对称密钥,并将加密后的对称密钥密文附在查询请求密文后发送.LBS服务器同样将加密后的查询结果返回.实验结果表明,随着系统中节点数目的增多,该方案的平均响应时间也随之缓慢增加,不会出现平均响应时间随节点数目的增多而急剧增加从而导致系统瘫痪的现象,说明系统具有较好的稳定性和可伸缩性.洋葱路径是随机选择的,不依赖于特定的节点,因此该方案具有较好的健壮性.