A Comprehensive Bibliometric Analysis on Social Network Anonymization: Current Approaches and Future Directions

In recent decades, social network anonymization has become a crucial research field due to its pivotal role in preserving users' privacy. However, the high diversity of approaches introduced in relevant studies poses a challenge to gaining a profound understanding of the field. In response to this, the current study presents an exhaustive and well-structured bibliometric analysis of the social network anonymization field. To begin our research, related studies from the period of 2007-2022 were collected from the Scopus Database then pre-processed. Following this, the VOSviewer was used to visualize the network of authors' keywords. Subsequently, extensive statistical and network analyses were performed to identify the most prominent keywords and trending topics. Additionally, the application of co-word analysis through SciMAT and the Alluvial diagram allowed us to explore the themes of social network anonymization and scrutinize their evolution over time. These analyses culminated in an innovative taxonomy of the existing approaches and anticipation of potential trends in this domain. To the best of our knowledge, this is the first bibliometric analysis in the social network anonymization field, which offers a deeper understanding of the current state and an insightful roadmap for future research in this domain.Comment: 73 pages, 28 figure

Faktor Motivasi Generasi Z Dalam Mengadopsi Fintech : Teori Fokus Regulasi

Penelitian ini bertujuan untuk menguji faktor – faktor yang mempengaruhi niat untuk tetap menggunakan financial technology. Responden penelitian ini merupakan generasi z di Indonesia, dengan menggunakan kuisioner dan diuji dengan program smartpls. Hasil penelitian menemukan bahwa fokus promosi yang digambarkan oleh variabel keuntungan ekonomi, seamless transaction, kenyaman memiliki pengaruh signifikan terhadap niat untuk tetap menggunakan fintech. Lebih lanjut, fokus pencegahan yang digambarkan oleh variabel kerahasiaan dan perlindungan privasi tidak memiliki pengaruh signifikan terhadap niat untuk tetap menggunakan fintech. Hal ini menggambarkan bahwa generasi z akan menggunakan faktor emosionalakan promosi yang ditawarkan oleh layanan fintech

Location Privacy in the Era of Big Data and Machine Learning

Location data of individuals is one of the most sensitive sources of information that once revealed to ill-intended individuals or service providers, can cause severe privacy concerns. In this thesis, we aim at preserving the privacy of users in telecommunication networks against untrusted service providers as well as improving their privacy in the publication of location datasets. For improving the location privacy of users in telecommunication networks, we consider the movement of users in trajectories and investigate the threats that the query history may pose on location privacy. We develop an attack model based on the Viterbi algorithm termed as Viterbi attack, which represents a realistic privacy threat in trajectories. Next, we propose a metric called transition entropy that helps to evaluate the performance of dummy generation algorithms, followed by developing a robust dummy generation algorithm that can defend users against the Viterbi attack. We compare and evaluate our proposed algorithm and metric on a publicly available dataset published by Microsoft, i.e., Geolife dataset. For privacy preserving data publishing, an enhanced framework for anonymization of spatio-temporal trajectory datasets termed the machine learning based anonymization (MLA) is proposed. The framework consists of a robust alignment technique and a machine learning approach for clustering datasets. The framework and all the proposed algorithms are applied to the Geolife dataset, which includes GPS logs of over 180 users in Beijing, China

Yksityisyyden turvaavia protokollia verkkoliikenteen suojaamiseen

Digital technologies have become an essential part of our lives. In many parts of the world, activities such as socializing, providing health care, leisure and education are entirely or partially relying on the internet. Moreover, the COVID-19 world pandemic has also contributed significantly to our dependency on the on-line world. While the advancement of the internet brings many advantages, there are also disadvantages such as potential loss of privacy and security. While the users enjoy surfing on the web, service providers may collect a variety of information about their users, such as the users’ location, gender, and religion. Moreover, the attackers may try to violate the users’ security, for example, by infecting the users’ devices with malware. In this PhD dissertation, to provide means to protect networking we propose several privacy-preserving protocols. Our protocols empower internet users to get a variety of services, while at the same time ensuring users’ privacy and security in the digital world. In other words, we design our protocols such that the users only share the amount of information with the service providers that is absolutely necessary to gain the service. Moreover, our protocols only add minimal additional time and communication costs, while leveraging cryptographic schemes to ensure users’ privacy and security. The dissertation contains two main themes of protocols: privacy-preserving set operations and privacy-preserving graph queries. These protocols can be applied to a variety of application areas. We delve deeper into three application areas: privacy-preserving technologies for malware protection, protection of remote access, and protecting minors.Digitaaliteknologiasta on tullut oleellinen osa ihmisten elämää. Monissa osissa maailmaa sellaiset toiminnot kuten terveydenhuolto, vapaa-ajan vietto ja opetus ovat osittain tai kokonaan riippuvaisia internetistä. Lisäksi COVID-19 -pandemia on lisännyt ihmisten riippuvuutta tietoverkoista. Vaikkakin internetin kehittyminen on tuonut paljon hyvää, se on tuonut mukanaan myös haasteita yksityisyydelle ja tietoturvalle. Käyttäjien selatessa verkkoa palveluntarjoajat voivat kerätä käyttäjästä monenlaista tietoa, kuten esimerkiksi käyttäjän sijainnin, sukupuolen ja uskonnon. Lisäksi hyökkääjät voivat yrittää murtaa käyttäjän tietoturvan esimerkiksi asentamalla hänen koneelleen haittaohjelmia. Tässä väitöskirjassa esitellään useita turvallisuutta suojaavia protokollia tietoverkossa tapahtuvan toiminnan turvaamiseen. Nämä protokollat mahdollistavat internetin käytön monilla tavoilla samalla kun ne turvaavat käyttäjän yksityisyyden ja tietoturvan digitaalisessa maailmassa. Toisin sanoen nämä protokollat on suunniteltu siten, että käyttäjät jakavat palveluntarjoajille vain sen tiedon, joka on ehdottoman välttämätöntä palvelun tuottamiseksi. Protokollat käyttävät kryptografisia menetelmiä käyttäjän yksityisyyden sekä tietoturvan varmistamiseksi, ja ne hidastavat kommunikaatiota mahdollisimman vähän. Tämän väitöskirjan sisältämät protokollat voidaan jakaa kahteen eri teemaan: protokollat yksityisyyden suojaaville joukko-operaatioille ja protokollat yksityisyyden suojaaville graafihauille. Näitä protokollia voidaan soveltaa useilla aloilla. Näistä aloista väitöskirjassa käsitellään tarkemmin haittaohjelmilta suojautumista, etäyhteyksien suojaamista ja alaikäisten suojelemista

Understanding Home Networks with Lightweight Privacy-Preserving Passive Measurement

Homes are involved in a significant fraction of Internet traffic. However, meaningful and comprehensive information on the structure and use of home networks is still hard to obtain. The two main challenges in collecting such information are the lack of measurement infrastructure in the home network environment and individuals’ concerns about information privacy. To tackle these challenges, the dissertation introduces Home Network Flow Logger (HNFL) to bring lightweight privacy-preserving passive measurement to home networks. The core of HNFL is a Linux kernel module that runs on resource-constrained commodity home routers to collect network traffic data from raw packets. Unlike prior passive measurement tools, HNFL is shown to work without harming either data accuracy or router performance. This dissertation also includes a months-long field study to collect passive measurement data from home network gateways where network traffic is not mixed by NAT (Network Address Translation) in a non-intrusive way. The comprehensive data collected from over fifty households are analyzed to learn the characteristics of home networks such as number and distribution of connected devices, traffic distribution among internal devices, network availability, downlink/uplink bandwidth, data usage patterns, and application traffic distribution

Intelligence artificielle à la périphérie du réseau mobile avec efficacité de communication

L'intelligence artificielle (AI) et l'informatique à la périphérie du réseau (EC) ont permis de mettre en place diverses applications intelligentes incluant les maisons intelligentes, la fabrication intelligente, et les villes intelligentes. Ces progrès ont été alimentés principalement par la disponibilité d'un plus grand nombre de données, l'abondance de la puissance de calcul et les progrès de plusieurs techniques de compression. Toutefois, les principales avancées concernent le déploiement de modèles dans les dispositifs connectés. Ces modèles sont préalablement entraînés de manière centralisée. Cette prémisse exige que toutes les données générées par les dispositifs soient envoyées à un serveur centralisé, ce qui pose plusieurs problèmes de confidentialité et crée une surcharge de communication importante. Par conséquent, pour les derniers pas vers l'AI dans EC, il faut également propulser l'apprentissage des modèles ML à la périphérie du réseau. L'apprentissage fédéré (FL) est apparu comme une technique prometteuse pour l'apprentissage collaboratif de modèles ML sur des dispositifs connectés. Les dispositifs entraînent un modèle partagé sur leurs données stockées localement et ne partagent que les paramètres résultants avec une entité centralisée. Cependant, pour permettre l' utilisation de FL dans les réseaux périphériques sans fil, plusieurs défis hérités de l'AI et de EC doivent être relevés. En particulier, les défis liés à l'hétérogénéité statistique des données à travers les dispositifs ainsi que la rareté et l'hétérogénéité des ressources nécessitent une attention particulière. L'objectif de cette thèse est de proposer des moyens de relever ces défis et d'évaluer le potentiel de la FL dans de futures applications de villes intelligentes. Dans la première partie de cette thèse, l'accent est mis sur l'incorporation des propriétés des données dans la gestion de la participation des dispositifs dans FL et de l'allocation des ressources. Nous commençons par identifier les mesures de diversité des données qui peuvent être utilisées dans différentes applications. Ensuite, nous concevons un indicateur de diversité permettant de donner plus de priorité aux clients ayant des données plus informatives. Un algorithme itératif est ensuite proposé pour sélectionner conjointement les clients et allouer les ressources de communication. Cet algorithme accélère l'apprentissage et réduit le temps et l'énergie nécessaires. De plus, l'indicateur de diversité proposé est renforcé par un système de réputation pour éviter les clients malveillants, ce qui améliore sa robustesse contre les attaques par empoisonnement des données. Dans une deuxième partie de cette thèse, nous explorons les moyens de relever d'autres défis liés à la mobilité des clients et au changement de concept dans les distributions de données. De tels défis nécessitent de nouvelles mesures pour être traités. En conséquence, nous concevons un processus basé sur les clusters pour le FL dans les réseaux véhiculaires. Le processus proposé est basé sur la formation minutieuse de clusters pour contourner la congestion de la communication et est capable de traiter différents modèles en parallèle. Dans la dernière partie de cette thèse, nous démontrons le potentiel de FL dans un cas d'utilisation réel impliquant la prévision à court terme de la puissance électrique dans un réseau intelligent. Nous proposons une architecture permettant l'utilisation de FL pour encourager la collaboration entre les membres de la communauté et nous montrons son importance pour l'entraînement des modèles et la réduction du coût de communication à travers des résultats numériques.Abstract : Artificial intelligence (AI) and Edge computing (EC) have enabled various applications ranging from smart home, to intelligent manufacturing, and smart cities. This progress was fueled mainly by the availability of more data, abundance of computing power, and the progress of several compression techniques. However, the main advances are in relation to deploying cloud-trained machine learning (ML) models on edge devices. This premise requires that all data generated by end devices be sent to a centralized server, thus raising several privacy concerns and creating significant communication overhead. Accordingly, paving the last mile of AI on EC requires pushing the training of ML models to the edge of the network. Federated learning (FL) has emerged as a promising technique for the collaborative training of ML models on edge devices. The devices train a globally shared model on their locally stored data and only share the resulting parameters with a centralized entity. However, to enable FL in wireless edge networks, several challenges inherited from both AI and EC need to be addressed. In particular, challenges related to the statistical heterogeneity of the data across the devices alongside the scarcity and the heterogeneity of the resources require particular attention. The goal of this thesis is to propose ways to address these challenges and to evaluate the potential of FL in future applications. In the first part of this thesis, the focus is on incorporating the data properties of FL in handling the participation and resource allocation of devices in FL. We start by identifying data diversity measures allowing us to evaluate the richness of local datasets in different applications. Then, we design a diversity indicator allowing us to give more priority to clients with more informative data. An iterative algorithm is then proposed to jointly select clients and allocate communication resources. This algorithm accelerates the training and reduces the overall needed time and energy. Furthermore, the proposed diversity indicator is reinforced with a reputation system to avoid malicious clients, thus enhancing its robustness against poisoning attacks. In the second part of this thesis, we explore ways to tackle other challenges related to the mobility of the clients and concept-shift in data distributions. Such challenges require new measures to be handled. Accordingly, we design a cluster-based process for FL for the particular case of vehicular networks. The proposed process is based on careful clusterformation to bypass the communication bottleneck and is able to handle different models in parallel. In the last part of this thesis, we demonstrate the potential of FL in a real use-case involving short-term forecasting of electrical power in smart grid. We propose an architecture empowered with FL to encourage the collaboration among community members and show its importance for both training and judicious use of communication resources through numerical results