假名论坛用户的任务批处理：匿名性泄露与保护

存在许多人们以假名参与的论坛。一个例子是同行评审，其中任何论文的评审者身份都是保密的。在参与这些论坛时，人们经常进行“批处理”：在几乎相同的时间执行多个相关任务（例如，对多篇论文发表评论）。我们的实证分析表明，在我们考虑的两个应用中——同行评审和维基百科编辑——批处理十分常见。本文中，我们识别并解决了由关联批处理任务导致的去匿名化风险。为防御关联攻击，我们采用向批处理任务的发布时间添加延迟的方法。我们首先证明，在一些自然假设下，任何延迟机制都无法提供有意义的差分隐私保证。因此我们提出了一种用于防御关联攻击的“单边”差分隐私表述。我们设计了一种对事件添加零膨胀均匀延迟的机制，并证明其能够保护隐私。我们证明该噪声分布在向每个事件添加独立噪声的机制中，于最小化期望延迟意义下确实是最优的，从而确立了批处理与非批处理事件期望延迟之间权衡的帕累托前沿。最后，我们在维基百科和比特币数据上进行了一系列实验，证实了我们的算法在混淆批处理且不给系统引入过重延迟方面的实际效用。