互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)信息安全探究

姚勇

雖然時空大數(shù)據(jù)推動了智慧城市的發(fā)展，也為人們的定位提供高效服務(wù)，但是時空大數(shù)據(jù)信息存在安全隱患?，F(xiàn)如今，時空大數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到醫(yī)療服務(wù)、電子服務(wù)等行業(yè)，在大數(shù)據(jù)和地理空間的融合下，保護數(shù)據(jù)安全，了解時空大數(shù)據(jù)的隱私風(fēng)險，利用先進的軟件技術(shù)營造良好的數(shù)據(jù)運行環(huán)境。

一、時空大數(shù)據(jù)的概念分析

時空大數(shù)據(jù)指的是大數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，并在統(tǒng)一的空間與時間內(nèi)進行活動與位置的數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)具有三種隱私類別：（1）位置數(shù)據(jù)隱私。在沒有經(jīng)過手機用戶允許下，第三方通過隱私采集用戶數(shù)據(jù)，發(fā)掘用戶的身份信息以及工作地點。針對這種情況可以使用加密法和扭曲法保護隱私。（2）查詢隱私。大數(shù)據(jù)的價值就是被使用者訪問。使用者查詢隱私，數(shù)據(jù)提供商需要應(yīng)用相應(yīng)的管理技術(shù)和信息安全技術(shù)保護人們的查詢隱私。（3）發(fā)布隱私。使用者通過設(shè)備在社交平臺中發(fā)布時空大數(shù)據(jù)，這些時空數(shù)據(jù)也有隱私數(shù)據(jù)，人們可以使用匿名保護技術(shù)保護這些發(fā)布的隱私數(shù)據(jù)。

二、當前互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下時空大數(shù)據(jù)面臨的信息安全問題

（一）發(fā)布與采集的信息安全問題

人們通過手機設(shè)備或者傳感器設(shè)備可以收集時空大數(shù)據(jù)，信息中包含了人們出行位置信息以及任何時間的消費記錄。時空大數(shù)據(jù)的采集范圍廣，收集到的數(shù)據(jù)格式較多，使用者利用移動終端設(shè)備可以享受各類軟件服務(wù)，無論是出行還是購物都不受限制。但是如果使用者發(fā)布了與自己相關(guān)的時空大數(shù)據(jù)信息，這些信息將會自動收集隱私數(shù)據(jù)，人們的身份以及地址將面臨暴露的威脅。如果數(shù)據(jù)被第三方外包，時空大數(shù)據(jù)將面臨著隱私安全風(fēng)險。

（二）存儲帶來的信息安全問題

與傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)相比，時空大數(shù)據(jù)主要通過點、線以及面來表示，時空大數(shù)據(jù)的位置關(guān)系可以使相鄰，也可以是包含。時空大數(shù)據(jù)的存儲方式有很多種，不同數(shù)據(jù)有著不同的類型，多種格式儲存數(shù)據(jù)，比如分布式時空大數(shù)據(jù)存儲方式。人們通過該方式可以在最短時間內(nèi)讀取數(shù)據(jù)，使用空間管理技術(shù)存儲時空大數(shù)據(jù)，不僅可以增加內(nèi)存，還能提高CPU的存儲能力。

時空大數(shù)據(jù)存儲時會應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫有著強大的空間擴展能力，可以將空間與安全劃分兩個模塊，二者相互獨立。但是，如果時空大數(shù)據(jù)的服務(wù)器遭受非法攻擊，或者第三方為了達到利益故意泄漏數(shù)據(jù)，將會出現(xiàn)返回查詢數(shù)據(jù)錯誤或查詢結(jié)果缺失等問題。除此之外，時空大數(shù)據(jù)中隱私數(shù)據(jù)有著極強的敏感性，無論是時空大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)運營商還是使用者都不希望有第三方得到時空大數(shù)據(jù)的隱私信息，從而給信息帶來泄漏的風(fēng)險。

（三）分析與處理帶來的信息安全問題

對于時空大數(shù)據(jù)分析來說，非結(jié)構(gòu)化的時空大數(shù)據(jù)的信息處理能力十分重要，人們很難使用一種方法解決數(shù)據(jù)分析問題。分析數(shù)據(jù)時人們不得不結(jié)合時空大數(shù)據(jù)的類型與實際特點，選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，時空大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)存在非授權(quán)風(fēng)險，非授權(quán)使用數(shù)據(jù)將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)被破壞或利用，且時空大數(shù)據(jù)有著非結(jié)構(gòu)化的特點，數(shù)據(jù)之間存在聯(lián)系，一旦一部分數(shù)據(jù)被泄漏，所有數(shù)據(jù)都會面臨泄漏風(fēng)險。

三、互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)信息安全的有效對策

（一）信息數(shù)據(jù)脫密

針對時空大數(shù)據(jù)信息安全，本文提出了信息數(shù)據(jù)脫密方法，具體如下：（1）獲取目標區(qū)域的基準遙感影像。（2）獲取目標區(qū)域的多個子遙感影像。（3）獲取目標區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)。（4）通過坐標平移變換，對基準遙感影像進行數(shù)據(jù)脫密處理，實現(xiàn)基準遙感影像的位置脫密.（5）利用多個子遙感影像上的控制點以及基準遙感影像上的同名控制點，將多個子遙感影像進行配準，完成每個子遙感影像的數(shù)據(jù)脫密。（6）利用脫密后的子遙感影像和矢量數(shù)據(jù)上的同名控制點將矢量數(shù)據(jù)進行空間變換，完成矢量數(shù)據(jù)的空間位置脫密。本信息數(shù)據(jù)脫密技術(shù)以基準遙感影像脫密、子遙感影像脫密以及矢量數(shù)據(jù)脫密展開，提高了脫密精度，且同時實現(xiàn)了脫密后的影像拼接。

（二）信息數(shù)據(jù)防偽和防盜處理

首先，時空大數(shù)據(jù)發(fā)布隱私保護技術(shù)。建議使用匿名法保護時空大數(shù)據(jù)中敏感性信息，位置k匿名和軌跡k匿名是目前時空大數(shù)據(jù)防偽與防盜處理中常用的匿名技術(shù)。簡而言之，匿名法就是將人的地理位置信息泛化處理，再將使用者在某一時間和某一空間范圍泛化為同樣的時空區(qū)域，混淆攻擊者的意識，防止攻擊者對使用者的特定時間與活動范圍進行甄別，保護特定用戶的隱私安全。

其次，時空大數(shù)據(jù)存儲隱私保護技術(shù)。普通使用者不能控制云服務(wù)數(shù)據(jù)的存儲，如果第三方服務(wù)商篡改用戶信息，將會嚴重侵害用戶的隱私。建議對云數(shù)據(jù)進行審計，查看用戶云數(shù)據(jù)的完整度，保證信息數(shù)據(jù)不丟失。

最后，時空大數(shù)據(jù)分析隱私保護技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)+時代下，信息化技術(shù)不斷提升，數(shù)據(jù)分析技術(shù)提高了時空大數(shù)據(jù)的處理能力，海量時空數(shù)據(jù)已經(jīng)無法與傳統(tǒng)的處理技術(shù)相適應(yīng)。人們需要使用更加新進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，根據(jù)時空大數(shù)據(jù)的隱私情況提高保護技術(shù)水平，例如數(shù)據(jù)失真技術(shù)與數(shù)據(jù)加密技術(shù)，可以提高時空大數(shù)據(jù)的實用性，有效防止不法分子使用數(shù)據(jù)分析法篡改或盜取用戶的隱私，避免隱私泄露風(fēng)險。

（三）基礎(chǔ)地圖審圖

2017年11月28日，國土資源部部長姜大明正式簽署國土資源部第77號令，《地圖審核管理規(guī)定》在2017年11月20日國土資源部第3次部務(wù)會議中審議通過，現(xiàn)予公布，自2018年1月1日起施行。新修訂的《地圖審核管理規(guī)定》共有三十四條，在管理體制和原則角度確立了地圖審核管理制度，明確了送審范圍，提出了關(guān)于地圖的審查內(nèi)容和依據(jù)，對審查人員提出了實際工作要求。在監(jiān)督與管理方面，《地圖審核管理規(guī)定》中要求上級測繪地理信息主管部門對下級測繪地理信息主管部門進行監(jiān)督檢查、建立和完善地圖審核管理和監(jiān)督系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)地圖安全審校等有關(guān)內(nèi)容。

電子地圖導(dǎo)航企業(yè)需要將自己生產(chǎn)的電子地圖送往國家測繪局進行審核，經(jīng)過加密處理提高電子地圖中時空大數(shù)據(jù)的安全性。為電子地圖導(dǎo)航系統(tǒng)加入加密插件，也可以加入SM模組，不僅可以提高數(shù)據(jù)的精密度，還能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的糾偏功能。

（四）軟件設(shè)計層面的安全防護機制

從技術(shù)角度分析時空大數(shù)據(jù)的隱私管理，建議設(shè)立以下幾個軟件模塊。（1）時空大數(shù)據(jù)的隱私生命周期模塊。結(jié)合時空大數(shù)據(jù)生命周期變化情況，分析數(shù)據(jù)隱私的發(fā)展規(guī)律，建立相應(yīng)的模型。（2）時空大數(shù)據(jù)的隱私風(fēng)險評估模塊。根據(jù)隱私生命周期，探究不同生命周期階段的隱私風(fēng)險，分析時空大數(shù)據(jù)共享程度，建立風(fēng)險評估模塊為時空大數(shù)據(jù)隱私泄露風(fēng)險起到科學(xué)預(yù)警的作用。（3）時空大數(shù)據(jù)隱私溯源問責(zé)。由于時空大數(shù)據(jù)有動態(tài)性特點，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，建議構(gòu)建信息追蹤模型，針對動態(tài)信息展開溯源技術(shù)，對時空大數(shù)據(jù)中的隱私數(shù)據(jù)實施溯源問責(zé)機制。

智慧城市是在數(shù)字城市基礎(chǔ)之上，應(yīng)用時空大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)集成的信息技術(shù)，將城市和數(shù)字城市相結(jié)合。智慧城市系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用了T-C-V體系架構(gòu)，是武漢中地數(shù)碼科技有限公司研發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件，采用T-C-V軟件結(jié)構(gòu)，引入虛擬化技術(shù)建立了時空大數(shù)據(jù)的云平臺技術(shù)。

四、總結(jié)

總而言之，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入，時空大數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，改變了人們的生活方式。時空大數(shù)據(jù)在快速發(fā)展時也會面臨信息泄露風(fēng)險，因此加強時空大數(shù)據(jù)隱私保護技術(shù)的研究，是未來信息行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。