HUT：面向车联网差分隐私保护下高效用批处理查询的算法
密码学与安全
2022-02-16 v2
摘要
车联网（IoV）的新兴趋势要求集中式服务器在单车计算资源有限的情况下收集/处理敏感数据。这种敏感数据的集中化需要实用的隐私保护。一种广泛应用的保护范式——差分隐私（DP），可通过添加噪声为敏感数据提供强保障。然而，直接将 DP 应用于 IoV 会在数据效用和有效保护方面带来显著挑战。我们观察到，IoV 中 DP 保护的关键问题在于如何将 DP 与 IoV 的特殊特征协同结合，由于集中式服务器与边缘车辆之间频繁交互，其查询序列通常形成为不平衡批次。为此，我们提出 HUT，一种在 IoV 中实现 DP 保护高效用（High UTility）的新算法。我们的核心见解是利用 IoV 中的固有特征：不平衡批次。我们的核心思想是对本地批次进行聚合并施加顺序约束（Order Constraints），从而减轻 DP 保护带来的信息损失。我们针对最先进的 DP 保护机制评估了 HUT 的有效性。结果表明，HUT 可将信息损失降低 95.69%，同时实现对敏感数据的强数学可保证保护。
引用
@article{arxiv.2202.06495,
title = {HUT: Enabling High-UTility, Batched Queries under Differential Privacy Protection for Internet-of-Vehicles},
author = {Junyu Liu and Wangkai Jin and Zhenyong He and Xiaoxing Ming and Yicun Duan and Zeyu Xiong and Xiangjun Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06495},
year = {2022}
}
备注
Technical Report-Feb-02 at User-Centric Computing Group, University of Nottingham Ningbo China