X-Anonim Metodu

Parolanız SHA-1 algoritması ile hash haline getirilir ve sadece quasi-identifier kısmı (ilk 10 hex karakteri) sunuculara gönderilir. Sunucular, sorgu sonucu ve t-closeness (homojenleştirme) değerine göre belirlenen sayıdaki hash grubunu istek sahibine döner. Sorgulanan parolaya ait hash değeri tarayıcıda karşılaştırılır. Böylece tam mahremiyet sağlanmaktadır. Kullanılan X-Anonim yönteminin detaylı açıklamasına aşağıdaki bölümden ulaşabilirsiniz.

• X-Anonim Yöntemi
• İstemcide Gerçekleşen Eşleştirme
• Tam Mahremiyet ve Gizlilik

K-Anonim Yöntemi

k-Anonim, yayımlanacak bir veri kümesinde aynı yarı-tanımlayıcı (quasi-identifier) değerlerine sahip en az k satır bulunmasını şart koşan anonimleştirme özelliğidir. Böylece her kişi, en az k-1 kişiyle ayırt edilemez hale gelmektedir.

Yarı-Tanımlayıcı: Ad-soyad değil ama kişiyi daraltabilen alanlardır (yaş, posta kodu, cinsiyet gibi).

Eşdeğer sınıf: Yarı-tanımlayıcı (quasi-identifier) değerleri tamamen aynı olan satır grubudur. Her grubun boyutu ≥ k olmalıdır.

Yöntemler: Genelleştirme (yaşı 31→“30-39”), bastırma (ZIP'in son 2 hanesini silme) gibi tekniklerle grupların büyütülmesidir.

3-Anonim Örneği

Gerçek veriler

Yaş	ZIP	Cinsiyet
31	34742	Erkek
33	34742	Erkek
29	34740	Kadın

Anonimleştirilmiş veriler

Yaş	ZIP	Cinsiyet
30-39	3474*	Erkek
30-39	3474*	Erkek
20-29	3474*	Kadın

Burada yayımlanan tabloda aynı desene sahip en az 3 kayıt olmalıdır. Gerekirse daha fazla satır eklenir veya alanlar daha da genelleştirilir. Amaç, bu üç kişilik grup içerisinden tek bir kimliğin çıkarılamamasıdır.

İçerik homojenliği (gruptaki hassas değerler aynıysa) ve arka plan bilgisi saldırılarına karşı savunmasızdır. Bu nedenle çoğu uygulama ℓ-diversity ve t-closeness gibi ek kriterlerle tamamlar.

K seçimi risk iştahına, veri boyutuna ve yayımlama amacına bağlıdır. Genellikle 3–10 arası değerler seçilir. K-anonimlik sağlanırken fayda-mahremiyet dengesi izlenir. Fazla genelleştirme analitik değerin düşmesine ve uygulama performanslarına eksi yönde etki eder. Daha az genelleştirme ise anonimliğin düşmesine sebep olur.

X-Anonim Yöntemi

X-Anonim, parola sorgulamanın gizliliğinin en yüksek seviyede sağlanması için geliştirilmiş bir yöntemdir. Yarı-tamamlayıcı olarak SHA-1 hash değerinin ilk 10 hex karakteri kullanılır. Bu değerin sorgulanması sonucu oluşan eşdeğer sınıfın homojenliğinin artması için eşdeğer sınıf grubu t-closeness değerine göre genelleştirilir. Bu genelleştirme sonucu çıkan hash grubu istemciye iletilir. Sorgulanan parolanın tam hash değeri istemcide olduğundan istemci bu karşılaştırmayı yapar ve gerçek sonuca ulaşır.

X-Anonim'de x değeri t-closeness değerine göre ortaya çıkmaktadır ve her sorguda bu değer değişkenlik göstermektedir. Her sorguda farklılaşan sabit bir değer olmadığı için x ifadesi kullanılmaktadır.

Örnek

Sorgulanan parola GizliParola olsun.

SHA-1 Hash

17591232b850130594012a3dc974c98eb4ba1d9b

Yarı-Tamamlayıcı

17591232b8

Eşdeğer Sınıf

17591232b8f3a4d9c0e17b5294d1c0a3f8b21d6a
17591232b8c7e5f1aa9240bd3e6f5a19d0c4b87e
17591232b8019d4ac3fbe72d5a8490ef22a6c53b

t-closeness değeri 2 olarak alındığında X-Anonim çıktısı grup:

17591232b8f3a4d9c0e17b5294d1c0a3f8b21d6a
17591232b8c7e5f1aa9240bd3e6f5a19d0c4b87e
17591232b8019d4ac3fbe72d5a8490ef22a6c53b
17591232b8de204af91c3b50762ac5d17e90fa34
17591232b8a4f7c2d91eb506c3e7a1b5f20493ce
17591232b8bb09e1f7d4c2a9e0156bf2cd884f70

Uygulama 17591232b8 yarı-tamamlayıcısı sorgusuna bu grubu döner.

Bu grup içerisinden istemci tam hash karşılaştırmasını yapar.

X-Anonim Özellikleri

• K değeri her sorguda değişkenlik gösterir. Böylece anonimleştirme en yüksek seviyede sağlanmış olur.
• Yarı-tamamlayıcı sayısı yükseltilerek sorgu performansının artırılması sağlanır.
• Eşdeğer sınıf daha az gerçek veri ile oluşturulur. İstemciye dönen grupta tam homojenlik sağlanır.
• Sorgunun ele geçirilmesi mümkün değildir. Hem sunucu tarafından hem de ağ trafiğinden ele geçirilen bir sorgudan anlamlı veri elde edilemez.