El encubrimiento espacial se define como un mecanismo de salvaguarda de la privacidad, empleado para atender requisitos específicos al disfrazar las ubicaciones exactas de los usuarios dentro de regiones encubiertas. Esta técnica suele integrarse en aplicaciones de diversos entornos para minimizar la divulgación de información privada cuando los usuarios solicitan algún servicio basado en la ubicación. Dado que el servidor de la base de datos no recibe la información de ubicación de manera precisa, un conjunto que contiene una solución satisfactoria será devuelta al usuario. Algunos requisitos generales de privacidad son el K-anonimato, el área máxima y el área mínima.
Trasfondo Con la aparición y la popularidad de los servicios basados en la ubicación, las personas obtienen servicios más personalizados, como por ejemplo obtener los nombres y las ubicaciones de restaurantes y gasolineras cercanas. Recibir estos servicios requiere que los usuarios envíen sus posiciones de manera directa o indirecta al proveedor del servicio que lo solicite. Es posible que la ubicación de un usuario se comparta más de 5000 veces en un período de dos semanas. Por lo tanto, esta comodidad también expone la privacidad de los usuarios a ciertos riesgos, ya que los atacantes informáticos pueden identificar ilegalmente las ubicaciones de los usuarios e incluso llegar a sacar información personal que no se desea compartir. El seguimiento continuo de la ubicación de los usuarios no sólo se ha identificado como un problema técnico, sino también como un problema de privacidad. Se ha descubierto que los cuasi-identificadores, que son piezas de información que no son en sí mismas identificadores únicos, pero que están suficientemente correlacionadas con una entidad como para poder combinarse con otros cuasi-identificadores para crear un identificador único, pueden usarse para volver a identificar al usuario cuando se vincula con alguna información externa. Por ejemplo, el número de seguridad social podría ser usado por los atacantes para identificar a un usuario específico, y la divulgación combinada de la fecha de nacimiento, el código postal y el género puede identificar de forma única a un usuario. Por tanto, se han propuesto múltiples soluciones para preservar y mejorar la privacidad de los usuarios cuando utilizan servicios basados en la ubicación. Entre todos los mecanismos propuestos, el encubrimiento espacial ocupa la cima entre los más aceptados y revisados, habiéndose integrado así en muchas aplicaciones.
Privacidad de la ubicación La preservación de la privacidad en relación con la ubicación se clasifica comúnmente dentro del ámbito de la privacidad de la información, aunque existe escaso consenso sobre la definición precisa de privacidad de la ubicación. En términos generales, la información de ubicación abarca tres aspectos: la identidad, la ubicación (datos espaciales) y el tiempo (información temporal). La identidad se refiere comúnmente al nombre del usuario, la dirección de correo electrónico u otras características que permitan distinguir a un usuario. Por ejemplo, en aplicaciones como Pokémon Go, se requiere una identidad de usuario constante debido a la necesidad de iniciar sesión. La información espacial se considera fundamental para determinar la ubicación de un individuo, mientras que la información temporal se divide en tiempo real y no real, a menudo representada por marcas de tiempo asociadas a lugares. La violación de la privacidad de la ubicación ocurre cuando se establece una conexión entre estos aspectos. El acceso a datos de ubicación personal, incluso con el consentimiento del usuario, se ha planteado como un serio problema de privacidad. Por ende, la gestión cuidadosa de la privacidad de la información de ubicación se presenta como un desafío crucial, orientado a proteger la privacidad ante posibles abusos de la información de ubicación. La estrategia general para preservar la privacidad de la ubicación implica introducir suficiente interferencia y cuantificación para reducir las posibilidades de éxito en posibles ataques.
El crowdsourcing espacial se basa en dispositivos equipados con GPS (sistema de posicionamiento global) para recopilar información, especialmente datos de ubicación, que luego se emplean en el análisis de mapas y características espaciales locales. En los últimos años, los investigadores han estado explorando la intersección entre aspectos sociales y tecnológicos vinculados a la información de ubicación. Por ejemplo, si consideramos que la información de co-ubicación representa datos que posibles atacantes podrían obtener y tener en cuenta, se observa una disminución de más del 60% en la privacidad de la ubicación. Además, al informar de manera constante sobre la información de ubicación de un usuario, es posible construir un perfil de movimientos basado en análisis estadísticos. Este perfil podría ser explotado para generar una gran cantidad de información, como la ubicación de la oficina del usuario, historial médico, situación financiera y opiniones políticas. Por lo tanto, los investigadores están cada vez considerando más la influencia social en sus algoritmos, ya que la información de las redes sociales, accesible al público, podría ser utilizada por posibles atacantes.
Historia Con el objetivo de satisfacer los requisitos de privacidad de la ubicación del usuario durante la transferencia de datos, los investigadores han estado examinando y estudiando modelos que aborden la revelación de información confidencial.
El modelo multipartito seguro se fundamenta en la noción de compartir información precisa entre varias partes. Cada entidad tiene acceso a un segmento específico de la información precisa, pero al mismo tiempo se le prohíbe obtener acceso a las partes restantes de los datos. No obstante, surge un desafío computacional en este proceso, ya que se necesita realizar un extenso procesamiento de datos para cumplir con este requisito.
Se introdujo entonces el modelo mínimo de intercambio de información, el cual emplea técnicas criptográficas para llevar a cabo operaciones de unión e intersección. No obstante, la falta de flexibilidad de este modelo para adaptarse a otras consultas dificulta su capacidad para satisfacer la mayoría de las aplicaciones prácticas.
El modelo de terceros que no son de confianza se implementa en entornos de transacciones entre iguales.
En la actualidad, el modelo más popular es el de terceros de confianza. Varios servicios prácticos ya han incorporado la noción de un tercero confiable para salvaguardar la privacidad. Por ejemplo, Anonymizer se integra en diversos sitios web, ofreciendo a los usuarios la posibilidad de navegar de manera anónima. Asimismo, al utilizar PayPal para realizar compras, los usuarios no necesitan proporcionar directamente los datos de su tarjeta de crédito. La inclusión de un tercero confiable garantiza que la información privada de los usuarios no se revele directamente a los proveedores de servicios.
Enfoques para preservar la información de ubicación. Una estrategia prometedora para garantizar la privacidad de la ubicación consiste en registrar datos sobre el comportamiento de los usuarios mientras se resguarda simultáneamente su identidad y la confidencialidad de la ubicación. Se han explorado diversas metodologías para optimizar el desempeño de las técnicas de preservación de la ubicación, entre las que se incluyen la perturbación de la ubicación y la notificación de elementos representativos.
Perturbación de ubicación La idea de la perturbación de la ubicación consiste en sustituir la información de ubicación precisa con un rango espacial más amplio, introduciendo así incertidumbre cuando los adversarios intentan asociar al usuario con una identidad de ubicación conocida o con observaciones externas de la identidad de ubicación. Este proceso se logra comúnmente mediante el empleo de técnicas como el encubrimiento espacial, temporal u ofuscación de la ubicación. La ocultación espacial y temporal implica proporcionar a los proveedores de servicios información de ubicación y tiempo incorrectos o imprecisos en lugar de los datos exactos. Un ejemplo sería mejorar la privacidad de la ubicación al aumentar el intervalo de tiempo entre los informes de ubicación, ya que una frecuencia más baja reduce la posibilidad de reidentificación a través de la extracción de datos. En algunos casos, los informes de información de ubicación se retrasan hasta que se identifica la visita de K usuarios en una región específica.
No obstante, esta estrategia podría impactar el servicio proporcionado por los proveedores, dado que los datos que reciben carecen de precisión. En este enfoque, se suelen debatir temas relacionados con la exactitud y la temporalidad. Además, se han identificado ciertos ataques que se valen de la idea de ocultar información para vulnerar la privacidad del usuario.
Objetos emblemáticos Siguiendo la premisa de objetos emblemáticos, se comunica al proveedor de servicios acerca de un punto de referencia específico o un elemento significativo en lugar de referirse a una región en general.
Evite el seguimiento de ubicación Con el propósito de eludir el rastreo de la ubicación, comúnmente se proporciona al proveedor de servicios una cantidad reducida o nula de información de ubicación. En situaciones como la solicitud de información meteorológica, ofrecer un código postal en lugar de una ubicación precisa se consideraría suficientemente preciso para mantener la calidad del servicio.
Entorno
Esquema centralizado Un esquema centralizado se erige sobre la premisa de contar con un servidor anonimizador de ubicación central, actuando como intermediario entre el usuario y el proveedor de servicios. Las responsabilidades típicas de este anonimizador de ubicación incluyen realizar un seguimiento de la ubicación precisa de los usuarios, difuminar la información específica de la ubicación en áreas encubiertas y facilitar la comunicación con el proveedor de servicios. Un método empleado para este propósito implica reemplazar las direcciones de red reales con identificaciones falsas antes de transmitir la información al proveedor de servicios. En ocasiones, se mantiene oculta la identidad del usuario, al tiempo que se permite al proveedor autenticar al usuario y, posiblemente, cobrar por el servicio. Estos procedimientos se suelen llevar a cabo mediante técnicas como el encubrimiento espacial o la confusión de rutas, a menos que existan situaciones específicas que requieran el envío de información de ubicación precisa para garantizar una alta calidad de servicio. En general, la información de ubicación exacta o temporal se modifica comúnmente para preservar la privacidad del usuario, salvo en casos particulares en los que se requiera la información precisa para garantizar la calidad del servicio.
Actuando como un intermediario entre el usuario y el servidor centrado en la ubicación, el anonimizador de ubicación típicamente lleva a cabo las siguientes tareas:
Recopilar datos precisos de ubicación y perfiles privados de los usuarios. Ocultar la ubicación en áreas específicas de acuerdo con los requisitos particulares de privacidad. Frecuentemente, suprimir las identidades de los usuarios de la información de ubicación. Enviar la ubicación encubierta al proveedor de servicios y recibir una lista de posibles soluciones, denominada lista de candidatos, que cumple con las solicitudes del usuario. Evaluar la solución más apropiada considerando la ubicación exacta del usuario y retornar la información precisa de la solución al usuario (algunos anonimizadores de ubicación podrían omitir este paso).