局部阻尼：基于局部敏感性的非数值查询差分隐私
密码学与安全
2022-04-15 v3
摘要
差分隐私是在强隐私保证下进行数据发布的 SOTA 形式化定义。文献中已提出多种用于释放数值查询输出的机制（例如，Laplace 机制和平滑敏感性机制）。这些机制通过向真实查询输出添加噪声来保证差分隐私。添加的噪声量由衡量个体添加或移除对查询输出影响的全局敏感性和局部敏感性概念进行校准。使用局部敏感性的机制添加的噪声更少，因此具有更准确的答案。然而，尽管已有一些使用全局敏感性释放非数值查询输出的通用机制（例如，指数机制）的工作，但文献中缺乏使用局部敏感性来减少非数值查询输出中噪声的通用机制。在本工作中，我们弥补了这一缺陷并提出了局部阻尼机制。我们调整了非数值设置下的局部敏感性概念，并利用它设计了一种通用的非数值机制。我们提供了与指数机制的理论比较，并展示了在何种条件下局部阻尼机制比指数机制更准确。我们通过将局部阻尼机制应用于三个不同的问题来说明其有效性： 百分位数选择问题。我们报告数据库中的第 p 个元素； 影响节点分析。给定一个影响度量，我们释放前 k 个最具影响力的节点，同时保护网络中节点之间关系的隐私； 决策树归纳。我们提供了 ID3 算法的隐私适配版本，以从给定的表格数据集中构建决策树。
引用
@article{arxiv.2012.04117,
title = {Local Dampening: Differential Privacy for Non-numeric Queries via Local Sensitivity},
author = {Victor A. E. Farias and Felipe T. Brito and Cheryl Flynn and Javam C. Machado and Subhabrata Majumdar and Divesh Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04117},
year = {2022}
}