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差分隐私下基于信息论的后随机化方法

统计方法学 2020-09-24 v1 统计理论 统计理论

摘要

后随机化方法(PRAM)是最流行的针对分类数据和连续数据的披露限制技术之一。在分类情形下,给定随机矩阵 MM 和指定变量,属于类别 ii 的个体以概率 Mi,jM_{i,j} 被更改为类别 jj。每种选择随机化矩阵 MM 的方法都必须在两个期望之间取得平衡:1)尽可能保留原始数据的统计信息;2)保证数据集中个体的隐私。这一权衡通常被认为非常难以解决。在本文中,我们利用计算机科学文献中的近期工具,提出将 MM 选为一个约束最大化问题的解。具体而言,MM 被选为约束最大化问题的解,其中在变换满足差分隐私概念的条件下,我们最大化原始数据与变换后数据之间的互信息。对于一般的分类模型,我们展示了该最大化问题可化简为凸线性规划,因此可用已知的优化算法求解。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.11257,
  title  = {An Information Theoretic approach to Post Randomization Methods under Differential Privacy},
  author = {Fadhel Ayed and Marco Battiston and Federico Camerlenghi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11257},
  year   = {2020}
}