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无限可分隐私及更远:解决s^2=2k猜想

统计理论 2025-12-02 v1 密码学与安全 信息论 math.IT 概率论 机器学习 统计理论

摘要

差分隐私通过假设检验视角在f-DP框架下得到正式化,其中隐私保证由基线Blackwell博弈函数f_{\infty} = T(P_{\infty}, Q_{\infty})编码,涉及一对分布(P_{\infty}, Q_{\infty})。选择合适隐私度量的问题导致核心问题:在某些先验建模假设下,合适的基线f_{\infty}是什么?高斯差分隐私(GDP)的特殊情况表明,在近似完美机制的组成中,这些博弈函数呈现出以高斯实验为极限的中心极限行为。灵感来自Le Cam的统计实验极限理论,我们在无限可分设置中全面回答了这个问题。我们表明,适合的组成实验(P_n^{\otimes n}, Q_n^{\otimes n})收敛于二进制极限实验(P_{\infty}, Q_{\infty}),其对数似然比L = \log(dQ_{\infty} / dP_{\infty})在P_{\infty}下是无限可分的。因此,任何极限博弈函数f_{\infty}都由无限可分律P_{\infty}决定,其由其Lévy-Khintchine三元组特征,以及由dQ_{\infty}(x) = e^{x} dP_{\infty}(x)定义的Esscher倾斜。该框架恢复了GDP作为纯粹高斯情况,并产生显式非高斯极限,包括泊松示例。它还正式解决了GDP论文中观察到的实证s^2 = 2k现象,并提供一种实现不对称泊松差分隐私的优化机制,用于计数统计。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.00734,
  title  = {Infinitely divisible privacy and beyond I: resolution of the $s^2=2k$ conjecture},
  author = {Aaradhya Pandey and Arian Maleki and Sanjeev Kulkarni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00734},
  year   = {2025}
}

备注

Comments welcome. Abstract shortened based on arxiv requirement