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差分隐私的拉普拉斯变换解释

机器学习 2024-11-15 v1 密码学与安全

摘要

我们引入了一组用隐私损失分布的拉普拉斯变换来表达差分隐私(DP)概念的有用表达式。其基本形式出现在多项分析DP的相关工作中,或作为积分或期望形式。我们表明,将该表达式识别为拉普拉斯变换,通过利用时域与频域之间的对偶性,开启了推理DP性质的新途径。利用我们的解释,我们将(q,ρ(q))(q, \rho(q))-雷尼DP曲线和(ϵ,δ(ϵ))(\epsilon, \delta(\epsilon))-DP曲线联系起来,它们互为拉普拉斯变换和逆拉普拉斯变换。这一联系表明,雷尼散度对于复数阶q=γ+iωq = \gamma + i \omega是良定义的。基于拉普拉斯变换的分析,我们还证明了(ϵ,δ)(\epsilon, \delta)-DP保证的自适应组合定理,该定理完全紧致(即甚至在常数上也匹配),适用于所有ϵ\epsilon值。此外,我们解决了关于子采样下ff-DP对称性的问题,该问题阻碍了所有泛函DP概念间的等价性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.09142,
  title  = {Laplace Transform Interpretation of Differential Privacy},
  author = {Rishav Chourasia and Uzair Javaid and Biplap Sikdar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.09142},
  year   = {2024}
}