面向基于区块链的物联网中差分隐私数据共享的优化隐私-效用折衷框架
密码学与安全
2022-12-09 v2
摘要
差分隐私（DP）查询与响应机制已被广泛应用于基于物联网的各种应用中，以通过数据分析利用多种益处。敏感信息的保护是通过对查询响应添加噪声来实现的，从而隐藏数据集中的个体记录。然而，添加噪声会对准确性产生负面影响，从而引发隐私-效用折衷问题。此外，DP 预算或成本 通常是固定的，并且由于顺序组合而不断累积，这限制了查询次数。因此，在本文中，我们提出了一个名为面向物联网数据共享的优化隐私-效用折衷框架（OPU-TF-IoT）。首先，OPU-TF-IoT 采用自适应方法，通过将总体或数据集大小的新度量与查询一起考虑来利用 DP 预算 。其次，我们提出的启发式搜索算法在满足数据所有者和数据用户双方的同时，相应地减少了 DP 预算。第三，为了使 DP 预算的利用对数据所有者透明，还提出了一种基于区块链的验证机制。最后，使用真实世界数据集对所提框架进行了评估，并与传统 DP 模型及其他相关的 SOTA 工作进行了比较。结果证实，我们提出的框架不仅高效地利用了 DP 预算 ，还优化了查询次数。此外，数据所有者可以通过我们基于区块链的验证机制有效地确保其数据被相应共享，这鼓励他们将数据共享到物联网系统中。
引用
@article{arxiv.2212.00128,
title = {An Optimized Privacy-Utility Trade-off Framework for Differentially Private Data Sharing in Blockchain-based Internet of Things},
author = {Muhammad Islam and Mubashir Husain Rehmani and Jinjun Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00128},
year = {2022}
}