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所有隐私体制下的局部私有直方图

数据结构与算法 2024-09-05 v2 密码学与安全 离散数学

摘要

频率估计(即直方图)是数据分析的基石,因此已在差分隐私下得到充分研究。特别是计算局部隐私模型下的直方图,近年来是一个富有成果的研究方向,各种算法已被提出,在高隐私(小ε\varepsilon) regime 下实现\ell_\infty误差的阶最优,同时在时间和通信效率等方面进行权衡。然而,我们所知,关于中等或低隐私 regime(大ε\varepsilon)的图景要清晰得多,尽管在实际中更具相关性。本文我们在中等到低隐私 regime 下研究局部私有直方图以及与之密切相关的分布学习任务,并在\ell_\infty误差上建立近紧(且有时令人意外的)界限。作为我们结果的直接推论,我们获得了一个在差分隐私的"洗牌"模型中具有直方图协议,其准确度匹配以前的算法,但显著改进了消息和通信复杂度。我们的理论发现源于一种新颖的分析方法,似乎在局部私有直方图问题上提升了各类界限。我们通过在所有隐私体制下对现有算法进行经验比较,以评估其在最坏情况之外的典型性能和行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.04888,
  title  = {Locally Private Histograms in All Privacy Regimes},
  author = {Clément L. Canonne and Abigail Gentle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.04888},
  year   = {2024}
}