基于随机响应的物联网智能电网高效隐私保护算法
密码学与安全
2018-04-10 v1
摘要
在现有隐私保护方法中，差分隐私（Differential Privacy, DP）是一种强有力的工具，可对统计数据库提供隐私保护的含噪查询回答，并已被广泛采用到许多实际领域。特别地，作为 DP 的一种隐私机制，随机可聚合隐私保护有序响应（Randomized Aggregable Privacy-Preserving Ordinal Response, RAPPOR）为每个客户端在数据众包中的字符串提供了强隐私、高效及高实用性保证。然而，对于物联网（Internet of Things, IoT）（如智能电网）而言，数据常以批处理方式处理。因此，开发一种支持批处理的新随机响应算法，相较于现有随机响应算法，有望更高效且更适合物联网应用。本文提出一种新的随机响应算法，可对消费者行为实现差分隐私与实用性保证，并在每次处理一批数据。首先，通过在该算法中应用稀疏编码，从雾中的聚合能耗数据创建行为签名字典。随后，利用经典随机响应技术向行为签名字典添加噪声，并在数据重新聚合后实现差分隐私。通过基于差分隐私原理的安全性分析与实验结果验证，我们发现所提算法能够在不损害实用性的前提下保护消费者隐私。
引用
@article{arxiv.1804.02781,
title = {An Efficient Privacy-Preserving Algorithm based on Randomized Response in IoT-based Smart Grid},
author = {Hui Cao and Shubo Liu and Zhitao Guan and Longfei Wu and Haonan Deng and Xiaojiang Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.02781},
year = {2018}
}