A Location Privacy Protection Framework with Mobility Using Host Identity Protocol

Abstract

Mobility is a key element of the future Internet. The location privacy problem is one of the problems involved in mobility. A great benefit of universally available access to the Internet might bring a risk such that a user’s location is traceable by others. Most of the mobility protocols define a mechanism of informing the correspondents of location change, in order to realize mobility. Therefore, the correspondents and eavesdroppers on the path will notice a movement and its destination. The problem changes its situation, according to the node from which the location of a mobile node should be concealed. We classify the nodes into two types: correspondents or onlookers on the path. In addition, we often assume there are some trustworthy nodes on the path. There are some existing researches on this problem, e.g. HIP Location Privacy Framework by Matos et al. and BLIND by Ylitalo and Nikander. They showed that it is possible to conceal location from a correspondents and a part of onlookers by introducing a trustworthy helper node, and especially when mobility is not needed at all, from all the onlookers, too. In this research, we have proposed a new framework using Host Identity Protocol (HIP), and with it we showed that it is also possible to protect location privacy from all other nodes in IP communication with mobility. We take advantage of the notable feature of HIP that public keys are used as host identifiers, so that our framework gives a way to separate IDs for mobility from those for end-to-end communication. We constructed an extensional mobility management protocol of BLIND, and discussed a trade-off in terms of efficiency and operational cost.

モビリティ技術は今後のインターネットの発展を考える上で重要な位置を占める要素である．モビリティと深く関連する問題のひとつとして，ロケーションプライバシ問題がある．あらゆる場所からインターネットへアクセスが可能となる利便性の裏には，ユーザの位置を第三者に追跡されるリスクがつきまとう．多くの場合，モビリティプロトコルでは通信相手に自身の移動を知らせることによってモビリティを実現する．そのため通信相手や盗聴者が移動ノードの位置の変化およびその移動先を知ることになる．この問題はユーザの位置情報を誰に対して秘匿するかによって状況が異なる．秘匿対象として通信相手と通信経路上の第三者の二種類を考え，さらに後者の一部に信頼できるノードを仮定する場合がある．この問題に対する従来研究としてMatos らによるHIP Location PrivacyFramework やYlitalo らによるBLIND などがあり，信頼できる補助ノードを導入することで通信相手や一部の盗聴者に対する位置の秘匿が可能であることや，モビリティを考慮しない状況に限れば，通信相手および通信経路上の全ノードに対する位置の秘匿が可能であることが知られている．本研究において我々はHost Identity Protocol (HIP) を使った新たな手法を提案し，ネットワーク間の移動を伴うIP 通信においても，すべての対象に対するロケーションプライバシの保護が可能であることを示した．我々の手法では，公開鍵がホストの識別子として使われるというHIP の特徴を活用し，移動用のID と通信用のID とを分離する．これに基づいてBLINDに対してモビリティ管理を行うための拡張プロトコルを構成し，モビリティとロケーションプライバシの両立に伴う通信効率や運用コストとのトレードオフについて考察した．