Privacy-Preserving Indoor Localization with Paillier Encryption and Garbled Circuits

Abstract

The research on indoor localization has grown due to the growing interest in indoor location-based services (LBS). Privacy and security analysis of indoor positioning systems (IPS) has drawn less attention, although it has been shown that location information can impact the personal safety of individuals. In this thesis, we present a privacy-preserving localization scheme that takes advantage of the Paillier encryption scheme and Yao’s garbled circuits. The scheme is experimented with an Android mobile device implementation in a genuine environment containing 5G LTE stations and Wi-Fi access points (AP). The scheme is shown to be practical under certain circumstances and the security relies on known cryptographic protocols in the Honest but Curious (HBC) attack model.

Sisätilapaikannuksen tutkimus on kasvanut viime vuosina, koska kiinnostus erilaisiin sisätilapaikannukseen perustuviin palveluihin on kasvanut. Yksityisyys- ja turvallisuusasiat eivät ole saaneet suurta huomiota sisätilapaikannuksen yhteydessä, vaikka on pystytty osoittamaan, että paikkatiedoilla voidaan vaikuttaa yksilön turvallisuuteen ja yksityisyyden suojaan. Tässä diplomityössä käsitellään yksityisyyden takaavaa sisätilapaikannusärjestelmää, joka hyödyntää Paillier-salausjärjestelmää ja Yao:n garblausmenetelmää. Järjestelmä toteutetaan Android-mobiililaitteeseen ja sitä testataan todellisessa ympäristössä, mikä sisältää 5G LTE- ja Wi-Fi-tukiasemia. Järajestelmä osoitetaan käytännölliseksi tietyin ehdoin. Järjestelmän turvallisuus perustuu tunnettuihin salakirjoitusprotokolliin “rehellinen-mutta-utelias”-hyökkäysmallissa.