通信運營商基于位置信息的大數(shù)據(jù)安全應用研究

王旭瑋

[摘要]通信運營商具有接入用戶的數(shù)量優(yōu)勢，擁有類型豐富的海量用戶數(shù)據(jù)，尤以位置數(shù)據(jù)更具分析及結果應用價值。本文通過分析位置定位、數(shù)據(jù)安全及大數(shù)據(jù)相關理論，建立基于位置信息的大數(shù)據(jù)安全應用模型，為位置數(shù)據(jù)的分析及應用提供理論參考。

[關鍵詞]位置信息 大數(shù)據(jù)挖掘 基站定位

引言：

伴隨云計算理論研究與實踐的不斷深入，海量數(shù)據(jù)存儲分析以及基于分析結果的大數(shù)據(jù)應用案例日趨豐富。通信運營商由于擁有用戶規(guī)模優(yōu)勢，可形成用戶基礎信息、行為記錄、位置數(shù)據(jù)等多類型的原始數(shù)據(jù)記錄，具備部署大數(shù)據(jù)分析及應用的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢。而位置數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)高價值性與敏感性并存的特性，導致各運營商基于位置信息的大數(shù)據(jù)應用還處于理論研究與小范圍試點的階段，缺乏系統(tǒng)的理論研究基礎與完整的應用推廣模型。

本文通過研究位置信息的來源、數(shù)據(jù)分析及安全保障措施等，提出基于位置信息的大數(shù)據(jù)安全應用模型，為位置數(shù)據(jù)的分析及應用提供理論參考。

一、位置數(shù)據(jù)的來源

通信運營商位置信息來源包括信令系統(tǒng)、業(yè)務應用系統(tǒng)、自有定位平臺及網(wǎng)管及日志系統(tǒng)等，具體包括：

1、采集自信令的定位數(shù)據(jù)，如采集自MC、GB/IuPS、LTE等信令口的數(shù)據(jù)。通常為傳統(tǒng)的基于基站定位方式（LBS），目前較為成熟的為基于基站CELLID的定位方式。該項數(shù)據(jù)源提供基于COO、RSS、AOA、TOA/TDOA等算法計算出的用戶實時經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。2、來自業(yè)務應用系統(tǒng)的定位記錄為提取軟件記錄的用戶位置信息，該項數(shù)據(jù)包含LBS、A-GPS、WLAN等綜合定位后的用戶位置數(shù)據(jù)。3、自有定位平臺為綜合的定位信息為提取自專業(yè)定位系統(tǒng)產(chǎn)生的位置數(shù)據(jù)。4、網(wǎng)管及日志系統(tǒng)主要是基于通話、上網(wǎng)等行為，通過用戶通信行為的接入點信息而生成的用戶位置數(shù)據(jù)。

二、位置信息的分析

位置數(shù)據(jù)的記錄格式為經(jīng)緯度二維數(shù)據(jù)，基于用戶位置數(shù)據(jù)可生成如下三類型分析數(shù)據(jù)：

1、靜態(tài)數(shù)據(jù)：即某一時間點內(nèi)的用戶位置數(shù)據(jù)，可類比為用戶位置的拍照數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)記錄為最原始的用戶位置信息。2、動態(tài)數(shù)據(jù)：即從時間軸維度記錄的用戶位置數(shù)據(jù)，可類比為用戶位置的攝像數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)形成用戶的軌跡數(shù)據(jù)、停留時長數(shù)據(jù)等，為用戶位置數(shù)據(jù)的動態(tài)反應。3、二階動態(tài)數(shù)據(jù)：即對用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的二次分析后形成記錄數(shù)據(jù)，包括常態(tài)化軌跡、非常態(tài)化運動軌跡、運動頻次記錄、頻次變化記錄、軌跡速度、區(qū)域密度動態(tài)變化趨勢等。

大數(shù)據(jù)分析的分析建模以上述三類數(shù)據(jù)作為基礎，建立分應用場景的數(shù)據(jù)模型。

三、位置信息的安全保障

由于位置數(shù)據(jù)的高度敏感性，對于基于位置數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析的安全保障措施必不可少，具體來說包括以下內(nèi)容：

1、位置數(shù)據(jù)與用戶信息解耦合：在原始位置信息采集以及記錄時對原始號碼通過加擾、模糊、數(shù)據(jù)聚合等技術進行脫敏處理，解除用戶精確信息與位置信息的對應關系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫敏。2、位置數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)隔離：為避免通過多重數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)精確定位用戶的可能，位置數(shù)據(jù)的提取、采集及存儲需與其余數(shù)據(jù)嚴格分離，避免與其他數(shù)據(jù)的合并分析。3、做聚類數(shù)據(jù)分析避免個體數(shù)據(jù)分析：通過數(shù)據(jù)的聚合來避免個體數(shù)據(jù)的敏感性，數(shù)據(jù)的展現(xiàn)以聚類數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)，避免個體屬性的展現(xiàn)。4、建立不同的數(shù)據(jù)安全域：建立高、中、低三級數(shù)據(jù)安全域，并嚴格限制低級別數(shù)據(jù)域與高級別數(shù)據(jù)域間的數(shù)據(jù)流向。5、建立安全數(shù)據(jù)傳輸通道：通話數(shù)據(jù)加擾、信道加密、數(shù)據(jù)水印等多種措施建立數(shù)據(jù)域間或域內(nèi)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ǖ溃苊鈹?shù)據(jù)的泄露。

四、基于位置數(shù)據(jù)的應用模型

鑒于位置數(shù)據(jù)的敏感性，建立基于位置分析的大數(shù)據(jù)應用模型應以安全為首要原則，輔以多種技術措施，建立嚴謹、高價值、高效率的應用模型。

本模型按照數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、分析及應用的流向，將應用模型分為三個區(qū)域，高密級數(shù)據(jù)域主要為原始數(shù)據(jù)的產(chǎn)生及采集行為。該區(qū)域包括產(chǎn)生數(shù)據(jù)的原始系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該區(qū)域各子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集及用戶信息脫敏工作。

中密級數(shù)據(jù)域為數(shù)據(jù)的存儲、分析區(qū)域，該區(qū)域主要完成原始數(shù)據(jù)的存儲、檢索、分析處理等工作。

低價值數(shù)據(jù)為基于分析結果的各類應用。

各數(shù)據(jù)域間數(shù)據(jù)流向均為單向，即只建立較高密級的數(shù)據(jù)域向較低密級數(shù)據(jù)域的寫的權限，剔除較高密級數(shù)據(jù)域向低密級數(shù)據(jù)域的讀權限以及較低密級數(shù)據(jù)域向高密級數(shù)據(jù)域的寫權限。

五、結語

基于位置信息的大數(shù)據(jù)分析及應用是實現(xiàn)運營商存量數(shù)據(jù)增值及變現(xiàn)的重要途徑，應用結果對于社會生產(chǎn)、資源規(guī)劃以及經(jīng)濟運營等各領域的指導作用也不可忽視。建立具有高安全屬性的大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)，需綜合應用互聯(lián)網(wǎng)、信息安全等各項技術，通過不斷的工作實踐擴展數(shù)據(jù)應用的領域、提升數(shù)據(jù)應用的安全性。