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通过个体差分隐私与微聚合协调数据发布中的隐私与效用

密码学与安全 2023-12-22 v1

摘要

ϵ\epsilon-差分隐私(DP)是一种众所周知的隐私模型,可提供强大的隐私保证。然而,当应用于数据发布时,DP 会显著降低受保护结果的解析效用。为了将数据效用保持在合理水平,DP 在数据发布中的实际应用使用了较弱的隐私参数(较大的 ϵ\epsilon),这稀释了 DP 的隐私保证。在本工作中,我们通过使用 DP 隐私保证的替代公式(名为 ϵ\epsilon-个体差分隐私,iDP)来解决这一问题,该方法在为主体提供与 DP 相同保护的同时,造成的数据失真更小。我们依靠属性掩蔽加上基于数据微聚合的预处理步骤,在数据发布中强制执行 iDP。此步骤的目标是降低对记录变化的敏感度,从而决定强制执行 iDP(和 DP)所需的噪声量。具体而言,我们提出了专为 iDP 设计的数据微聚合策略,其敏感度显著低于 DP 中使用的策略。结果是,我们获得的 iDP 保护数据具有比 DP 显著更好的效用。我们报告了实验结果,展示了我们的方法如何在提供强隐私(小 ϵ\epsilon)的同时,生成的受保护数据不会显著降低二次数据分析的准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.13712,
  title  = {Conciliating Privacy and Utility in Data Releases via Individual Differential Privacy and Microaggregation},
  author = {Jordi Soria-Comas and David Sánchez and Josep Domingo-Ferrer and Sergio Martínez and Luis Del Vasto-Terrientes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13712},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 6 figures