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面向个性化健康平台的隐私保护队列分析:一种具有随机风险建模的差分隐私框架

密码学与安全 2026-01-21 v1 应用统计 统计方法学

摘要

个性化健康分析日益依赖人群基准来提供诸如“我与我类似的其他人相比如何?”等情境化洞察。然而,基于队列的健康数据聚合引入了不可忽视的隐私风险,尤其是在交互式和纵向数字平台中。现有的隐私框架,如 k-匿名性和差分隐私,提供了基本但很大程度上是静态的保障,未能完全捕捉已部署系统中重识别风险的累积性、分布性和尾部主导性质。在这项工作中,我们提出了一个隐私保护队列分析框架,该框架结合了确定性队列约束、差分隐私机制和合成基线生成,以实现个性化人群比较,同时保持强大的隐私保护。我们进一步引入了一种随机风险建模方法,将重识别风险视为一个随时间演变的随机变量,从而能够通过蒙特卡洛模拟进行分布评估。借鉴金融数学中的量化风险度量,我们定义了风险隐私损失(P-VaR)来刻画在现实队列动态和对手假设下的最坏情况隐私结果。我们通过系统级分析和模拟实验验证了我们的框架,展示了如何为数字健康平台操作化隐私-效用权衡。我们的结果表明,随机风险建模通过为平台设计者、监管者和临床信息学利益相关者提供可解释的、与决策相关的指标,补充了形式化的隐私保障。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.12105,
  title  = {Privacy-Preserving Cohort Analytics for Personalized Health Platforms: A Differentially Private Framework with Stochastic Risk Modeling},
  author = {Richik Chakraborty and Lawrence Liu and Syed Hasnain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12105},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 4 figures