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针对神经影像数据集的去匿名化攻击

密码学与安全 2019-08-12 v1 图像与视频处理 神经元与认知

摘要

成像技术的进步,加上廉价的存储,导致公开可用的神经影像数据集数量激增。对这些图像的有效分析有潜力揭示支配人脑运作的机制,并理解各种神经系统疾病与障碍。尽管这些研究的潜在意义重大,但日益增长的关切涉及参与这些研究的受试者隐私与保密性的保护。在本文中,我们提出一种植根于人脑结构与功能固有独特性的去匿名化攻击。我们表明该攻击不仅揭示个体身份,还揭示其正在执行的任务及执行任务的效能。我们的攻击依赖于新颖的矩阵分析技术,用于提取神经影像中的判别特征。这些特征对应于个体特异性签名,可在数据集间进行匹配以实现高准确度识别。我们给出了计算开销低且可扩展到大型数据集的数据预处理、签名提取与匹配技术。我们讨论了该攻击的影响以及防御此类攻击所面临的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.03260,
  title  = {De-anonymization Attacks on Neuroimaging Datasets},
  author = {Vikram Ravindra and Ananth Grama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03260},
  year   = {2019}
}