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车联网中基于位置服务的个性化位置隐私保护 被引量:14
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作者 徐川 丁颖祎 +3 位作者 罗丽 刘帅军 刘立祥 赵国锋 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期699-716,共18页
随着车联网的快速发展,用户享受车联网提供的位置服务(location-based services,LBSs)时,位置隐私泄漏是一个关键安全问题.针对车载网络中位置服务隐私泄露问题,提出了一种基于差分隐私的个性化位置隐私保护方案,在保护用户隐私的前提下... 随着车联网的快速发展,用户享受车联网提供的位置服务(location-based services,LBSs)时,位置隐私泄漏是一个关键安全问题.针对车载网络中位置服务隐私泄露问题,提出了一种基于差分隐私的个性化位置隐私保护方案,在保护用户隐私的前提下,满足用户个性化隐私需求.首先,定义归一化的决策矩阵,描述导航推荐路线的效率和隐私效果;然后,引入多属性理论,建立效用模型,将用户的隐私偏好整合到该模型中,为用户选择效益最佳的驾驶路线;最后,考虑到用户的隐私偏好需求,以距离占比为衡量指标,为用户分配合适的隐私预算,并确定虚假位置的生成范围,以生成效用最高的服务请求位置.基于真实数据集,通过仿真实验,将所提方案与现有方案进行对比,实验结果表明:所提出的个性化位置隐私保护方案在合理保护用户隐私的情况下,能够满足用户的服务需求,以提供更高的服务质量(quality of service,QoS). 展开更多
关键词 个性化差分隐私 隐私预算分配 最优路径 服务质量
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自适应差分隐私预算分配策略的直方图发布算法 被引量:7
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作者 唐海霞 杨庚 白云璐 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第7期1952-1957,1963,共7页
差分隐私直方图发布中,隐私预算涉及到噪声添加的强度,直接影响到直方图发布的数据可用性,如何合理地进行隐私预算的分配是直方图发布算法面临的一大挑战。提出了一种自适应的隐私预算分配策略(adaptive privacy budget allocation,APB... 差分隐私直方图发布中,隐私预算涉及到噪声添加的强度,直接影响到直方图发布的数据可用性,如何合理地进行隐私预算的分配是直方图发布算法面临的一大挑战。提出了一种自适应的隐私预算分配策略(adaptive privacy budget allocation,APB)的直方图发布算法,首先通过分析分组前后引入的噪声误差和重构误差,建立了隐私预算分配权重的优化模型,得到最优分配权重和分组大小以及分组个数之间关系;然后基于优化模型和贪心分组的思想,提出了自适应的隐私预算分配策略,可以更好地均衡噪声误差和重构误差,提高发布数据的可用性。实验结果表明,基于自适应的隐私预算分配策略的直方图发布算法可用性高于同类算法。 展开更多
关键词 差分隐私 大数据分析 直方图发布 隐私预算分配 数据可用性
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应用BWP指标的差分隐私保护k-means算法 被引量:6
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作者 张亚玲 屈玲玉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第10期108-115,共8页
差分隐私是一种基于噪声扰动的隐私保护技术,针对差分隐私保护下噪声导致的聚类中心点偏移较大的问题,提出了一种基于BWP(between-within proportion)指标的差分隐私k-means算法。算法将聚类有效性评价指标BWP引入到隐私预算分配过程中... 差分隐私是一种基于噪声扰动的隐私保护技术,针对差分隐私保护下噪声导致的聚类中心点偏移较大的问题,提出了一种基于BWP(between-within proportion)指标的差分隐私k-means算法。算法将聚类有效性评价指标BWP引入到隐私预算分配过程中,对传统隐私预算分配进行加权处理,在一次迭代中为不同密度分布的簇分配不同的隐私预算,从而添加不同的随机噪声。理论分析表明新算法满足ε-差分隐私保护。基于四个标准数据集对新算法进行了实验,实验结果表明,在聚类结果的可用性以及算法的稳定性上新算法具有优势。 展开更多
关键词 聚类 K-MEANS算法 BWP指标 差分隐私 隐私预算分配
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基于目标扰动的AdaBoost算法 被引量:2
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作者 张淑芬 董燕灵 +1 位作者 徐精诚 王豪石 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期198-209,共12页
针对AdaBoost算法的多轮迭过程会放大为实现差分隐私保护而添加的噪声,从而导致模型收敛缓慢、数据可用性大幅降低的问题,提出了一种基于目标扰动的AdaBoost算法——DPAda,采用目标扰动的方式对样本权值进行加噪,精确计算其敏感度,并赋... 针对AdaBoost算法的多轮迭过程会放大为实现差分隐私保护而添加的噪声,从而导致模型收敛缓慢、数据可用性大幅降低的问题,提出了一种基于目标扰动的AdaBoost算法——DPAda,采用目标扰动的方式对样本权值进行加噪,精确计算其敏感度,并赋予其动态的隐私预算。为了解决噪声叠加过多的问题,提出基于摆动数列、随机响应和改进的随机响应3种噪声注入算法。实验结果表明,与DPAda_Random算法和DPAda_Swing算法相比,DPAda_Improved算法能实现数据的隐私保护,拥有更高的分类准确率,优于其他差分隐私AdaBoost算法,并能解决连续加噪带来的噪声过大的问题。 展开更多
关键词 差分隐私 摆动数列 随机响应 隐私预算分配 ADABOOST算法
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面向Stacking算法的差分隐私保护研究
5
作者 董燕灵 张淑芬 +1 位作者 徐精诚 王豪石 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期244-252,共9页
为解决同质集成学习算法对噪声更敏感,难以兼顾较好的预测性能和有效的隐私保护这一问题,提出一种基于差分隐私的DPStacking算法,将异质Stacking算法与差分隐私技术相结合,以优化算法的隐私保护和预测性能。但是,由于Stacking算法的低... 为解决同质集成学习算法对噪声更敏感,难以兼顾较好的预测性能和有效的隐私保护这一问题,提出一种基于差分隐私的DPStacking算法,将异质Stacking算法与差分隐私技术相结合,以优化算法的隐私保护和预测性能。但是,由于Stacking算法的低层和高层模型都可以由不同的学习器构成,若对某个具体学习器设计隐私预算分配方案来提供差分隐私保护,该方案往往无法适用于由任意基学习器和元学习构成的Stacking算法。基于此,设计了一种基于元学习器的隐私预算分配方案,此方案根据皮尔逊相关系数及差分隐私并行组合的特性为元学习器输入的不同构成体分配不同的隐私预算。通过理论与实验验证,DPStacking算法符合ε-差分隐私保护,与基于差分隐私的随机森林算法(DiffRFs)、Adaboost算法(DP-AdaBoost)、XGBoost算法(DPXGB)相比,能有效保护数据隐私的同时拥有更好的预测性能,并较好地解决了单一同质集成学习算法对噪声更加敏感的问题。 展开更多
关键词 差分隐私 隐私预算分配 Stacking算法 集成学习
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自适应隐私预算分配的差分隐私梯度下降算法
6
作者 李界雯 陈佳佳 李师毅 《数学的实践与认识》 北大核心 2024年第7期129-140,共12页
在大数据时代的背景下利用机器学习模型解决问题的同时也存在着敏感数据泄露的安全风险.利用差分隐私方法对模型训练过程进行保护是解决该问题的有效方式,现有的差分隐私梯度下降算法虽然已经取得了显著的成果,但是在其迭代训练过程中... 在大数据时代的背景下利用机器学习模型解决问题的同时也存在着敏感数据泄露的安全风险.利用差分隐私方法对模型训练过程进行保护是解决该问题的有效方式,现有的差分隐私梯度下降算法虽然已经取得了显著的成果,但是在其迭代训练过程中依旧存在不足之处.文章从隐私预算分配的角度提出了一种自适应选择学习率和隐私预算分配的差分隐私梯度下降算法.具体地,在保证模型收敛的前提下对每次迭代过程中的隐私预算进行自适应地分配,最大程度地对其进行隐私保护,防止模型参数的泄露.最后,实验结果验证了该算法的隐私性和有效性,并且在不同数据集中都表现出了优于已有算法的结果。 展开更多
关键词 差分隐私 隐私预算分配 梯度下降 LOGISTIC回归
原文传递
面向实时数据流的差分隐私直方图发布技术 被引量:6
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作者 杨庚 夏春婷 白云璐 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2018年第2期69-77,共9页
差分隐私作为当前有效的隐私保护机制之一,得到广泛的应用。目前已有多种算法用来生成满足差分隐私的静态直方图,但针对实时数据流环境下的直方图的发布方法却很少,且没有较好地均衡噪声误差和数据可用性。针对实时数据流实时性高、连... 差分隐私作为当前有效的隐私保护机制之一,得到广泛的应用。目前已有多种算法用来生成满足差分隐私的静态直方图,但针对实时数据流环境下的直方图的发布方法却很少,且没有较好地均衡噪声误差和数据可用性。针对实时数据流实时性高、连续性强、以及数据规模大等特点,文中提出了面向数据流的差分隐私直方图发布方法 DDHP(Histogram Publication of Dynamic Data),该方法基于滑动窗口模型实时处理新到达数据,并采用距离测度的方法衡量相邻两个时间戳的数据相似性,以此来动态地分配隐私预算。通过比较L1、余弦、马氏距离在真实数据集上的应用的有效性,选择最优测度。DDHP采用BA(Budget Absorption)机制动态合理分配隐私预算,避免隐私预算过早耗尽或剩余,在提高数据可用性的同时降低了算法的发布误差。实验结果表明,DDHP算法是有效可行的。 展开更多
关键词 差分隐私 直方图发布 实时数据流 隐私预算分配
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DP-IMKP:满足个性化差分隐私的数据发布保护方法 被引量:1
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作者 张星 张兴 王晴阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第10期288-298,共11页
差分隐私因能提供强大的隐私保证,广泛应用于解决数据发布中的隐私保护问题。但是经差分隐私保护后的数据注入大量噪音,降低了数据可用性,且已有方法中,针对混合属性数据集发布的隐私保护研究成果较少和存在隐私预算分配不合理的问题。... 差分隐私因能提供强大的隐私保证,广泛应用于解决数据发布中的隐私保护问题。但是经差分隐私保护后的数据注入大量噪音,降低了数据可用性,且已有方法中,针对混合属性数据集发布的隐私保护研究成果较少和存在隐私预算分配不合理的问题。因此,提出一种基于个性化隐私预算分配的差分隐私混合属性数据发布方法(DP-IMKP)。利用互信息与属性之间关联关系,提出一种敏感属性分级策略,使用户各属性重要程度得以量化,为不同级别的属性匹配对应的隐私保护程度;结合最优匹配理论,构造隐私预算与敏感属性之间的二部图,为各级敏感属性分配合理的隐私预算;结合信息熵和密度优化思想,对经典k-prototype算法中初始中心的选择和相异度度量方法进行改进,并对原始数据集进行聚类,利用各敏感属性分配的隐私预算,对聚类中心值进行差分隐私保护,防止隐私数据信息泄露。通过实验验证,DP-IMKP方法与同类方法相比,在提高数据可用性和降低数据泄露风险方面有明显优势。 展开更多
关键词 差分隐私 k-prototype聚类 属性分级 隐私预算分配 互信息 混合数据
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函数回归的差分隐私保护算法
9
作者 钟可欣 杨庚 《计算机技术与发展》 2023年第2期132-137,共6页
函数型数据回归是一种特殊的回归分析,其响应或协变量包含函数型数据,即样本元素为连续函数的数据。函数型数据在医疗保健、社交媒体、传感网络等诸多领域都有重要应用,通常包含一些敏感信息,在回归分析的过程中,不加保护会引起隐私的... 函数型数据回归是一种特殊的回归分析,其响应或协变量包含函数型数据,即样本元素为连续函数的数据。函数型数据在医疗保健、社交媒体、传感网络等诸多领域都有重要应用,通常包含一些敏感信息,在回归分析的过程中,不加保护会引起隐私的泄露。针对函数型数据回归分析中缺少隐私保护的问题,提出了一种基于拉普拉斯机制的函数回归的差分隐私保护算法。首先,对响应数据进行降维,将响应函数建模为相互正交的B样条基的张量积,建立函数回归的数学模型;其次,对回归模型的未知参数取值使用惩罚最小二乘法估计,并通过正交基函数的数量控制粗糙度;最后,对估计参数加入服从拉普拉斯分布的噪声扰动,得到最终的回归结果。理论分析和实验表明,函数回归的差分隐私保护算法满足拉普拉斯机制的差分隐私保护,并且随着隐私预算的减小,算法效率越高,在保证数据安全性的同时达到了良好的可用性。 展开更多
关键词 函数型数据分析 差分隐私 函数回归 数据隐私保护 隐私预算分配
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大数据统计划分发布的等比差分隐私预算分配方法 被引量:1
10
作者 晏燕 张雄 冯涛 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2022年第11期24-35,共12页
针对现有的差分隐私大数据统计划分发布方法关于隐私预算分配的问题,文章提出一种等比差分隐私预算分配方法,通过分析大数据统计划分结构和发布误差,推导出等比差分隐私预算分配方法。将文章所提方法与现有其他隐私预算分配方法进行比较... 针对现有的差分隐私大数据统计划分发布方法关于隐私预算分配的问题,文章提出一种等比差分隐私预算分配方法,通过分析大数据统计划分结构和发布误差,推导出等比差分隐私预算分配方法。将文章所提方法与现有其他隐私预算分配方法进行比较,从理论上证明了该方法在各层隐私预算分配和总体误差方面的优势。实验结果表明,文章所提等比差分隐私预算分配方法在范围计数查询精度方面优于其他隐私预算分配方法,有助于提升大数据统计划分发布结果的可用性。 展开更多
关键词 数据发布隐私保护 隐私空间分解 差分隐私 隐私预算分配
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多项式回归的差分隐私保护算法 被引量:1
11
作者 谢雅琪 杨庚 《计算机技术与发展》 2022年第8期103-109,128,共8页
多项式回归是用来确定两种或两种以上变量间相互依赖的非线性定量关系的一种统计分析方法,在大数据分析中有广泛的应用。通常,挖掘的数据集包含一些敏感属性,在数据挖掘过程和数据发布中,如不加保护会引起隐私泄露。基于对代价函数添加... 多项式回归是用来确定两种或两种以上变量间相互依赖的非线性定量关系的一种统计分析方法,在大数据分析中有广泛的应用。通常,挖掘的数据集包含一些敏感属性,在数据挖掘过程和数据发布中,如不加保护会引起隐私泄露。基于对代价函数添加噪声的方法,该文设计了一种满足差分隐私的多项式回归算法FM-on-PR,并且针对现实应用中的需求,对该算法进行了优化,获得了两种分别对数据安全性和数据可用性进行加强的算法DPC-on-PR和DPBA-on-PR。通过理论证明了它们满足差分隐私性质,并使用多个数据集进行实验仿真,测试算法性能,结果表明了这些方法具有有效性,并且经过对比,得出了其中拟合优度最高的DPBA-on-PR算法。 展开更多
关键词 机器学习 差分隐私 多项式回归 数据隐私保护 隐私预算分配
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面向主成分分析的差分隐私数据发布算法 被引量:1
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作者 徐亚红 杨庚 +1 位作者 白云璐 汪伟亚 《网络空间安全》 2018年第10期74-82,共9页
随着大数据应用日益广泛,数据预处理和隐私保护成为当前面临的重大挑战。主成分分析作为一种有效的数据降维方法,常用于数据预处理、机器学习和数据挖掘。在差分隐私保护框架下,论文提出基于输出扰动的主成分分析隐私保护数据发布算法,... 随着大数据应用日益广泛,数据预处理和隐私保护成为当前面临的重大挑战。主成分分析作为一种有效的数据降维方法,常用于数据预处理、机器学习和数据挖掘。在差分隐私保护框架下,论文提出基于输出扰动的主成分分析隐私保护数据发布算法,与直接对数据加噪相比,该算法在相同隐私保护程度下,对数据添加噪声更小。考虑不同的隐私预算分配方式,设计均分加噪、正向加噪和反向加噪三种加噪方式。从理论上比较三种方式引入的噪声大小,并采用真实数据集验证,选择最优方式。在最优加噪方式下分析输入数据和输出数据的近似误差影响因素,寻找误差极小值。实验表明,该算法兼顾数据的安全性和可用性。 展开更多
关键词 差分隐私 主成分分析 隐私预算分配 近似误差
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有效的基于滑动窗口数据流直方图方法 被引量:1
13
作者 莫磊 王修君 +3 位作者 郑啸 吴宣够 邰伟鹏 赵伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第7期2085-2090,共6页
差分隐私作为现在的一种隐私保护机制得到了广泛的应用。目前虽然存在着很多种静态数据集上的直方图发布方法,但是对于数据流环境下的基于滑动窗口直方图发布方法较少,并且面临着直方图的发布误差较高的问题。对于此问题,提出了一种适... 差分隐私作为现在的一种隐私保护机制得到了广泛的应用。目前虽然存在着很多种静态数据集上的直方图发布方法,但是对于数据流环境下的基于滑动窗口直方图发布方法较少,并且面临着直方图的发布误差较高的问题。对于此问题,提出了一种适用于滑动窗口模型的数据流差分隐私直方图发布算法(histogram publishing algorithm for sliding window model,HPA-SW)。该算法首先基于数据分块的思想来把一个滑动窗口划分为k个子块,并通过该参数来控制和调节数据直方图的统计误差;随后,该算法通过比较相邻两个直方图数据分布的差异来优化当前窗口的隐私预算分配,从而快速计算出局部最优直方图。为了验证算法的有效性,首先通过严格的理论推导证实了所设计的算法符合差分隐私要求,并且其近似误差不超过W/2k。其次,通过在真实数据集合上的实验对比,显示了该算法的发布误差较低,比SSHP算法降低了50%。 展开更多
关键词 差分隐私 数据流 滑动窗口 近似统计 相关系数 隐私预算分配 直方图发布
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树索引数据差分隐私预算分配方法 被引量:6
14
作者 汪小寒 韩慧慧 +2 位作者 张泽培 俞庆英 郑孝遥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第7期1960-1966,共7页
树索引空间数据进行差分隐私保护时需要产生噪声,针对现有差分隐私预算采取均匀分配方式,普通用户无法个性化选择的问题,提出等差数列分配法和等比数列分配法两种分配隐私预算策略。首先,利用树结构索引空间数据;然后,用户根据隐私保护... 树索引空间数据进行差分隐私保护时需要产生噪声,针对现有差分隐私预算采取均匀分配方式,普通用户无法个性化选择的问题,提出等差数列分配法和等比数列分配法两种分配隐私预算策略。首先,利用树结构索引空间数据;然后,用户根据隐私保护度的需要和查询精确度的需要,个性化设置相邻两层分配的隐私预算的差值或比值,动态调整隐私预算;最后,隐私预算分配给树的每一层,实现了个性化按需分配方式。理论分析和实验结果表明,与均匀分配方式相比,这两种方法分配隐私预算更加灵活,且等比数列分配法优于等差数列分配法。 展开更多
关键词 差分隐私 隐私预算 树索引 等差数列分配法 等比数列分配法
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基于自适应连续时间的群智感知轨迹隐私保护方案
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作者 蒋伟进 王海娟 +3 位作者 周为 陈艺琳 吴玉庭 韩裕清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2894-2901,共8页
针对轨迹差分隐私保护存在的预测精度差、隐私预算分配效用低的问题,本文提出自适应连续时间序列下的群智感知轨迹预测方案.首先在任务分配阶段,为参与者分配轨迹路线;其次引入隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM),对轨迹进行预测... 针对轨迹差分隐私保护存在的预测精度差、隐私预算分配效用低的问题,本文提出自适应连续时间序列下的群智感知轨迹预测方案.首先在任务分配阶段,为参与者分配轨迹路线;其次引入隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM),对轨迹进行预测;然后使用预分配和自适应分配相结合的综合隐私预算分配方法,降低隐私预算;最后利用拉普拉斯机制,进行位置扰动.实验结果表明,与相关工作相比,所提方法兼顾预测性和低预算性,对群智感知中参与者在轨迹隐私安全保护上具有良好的保护效果. 展开更多
关键词 轨迹预测 差分隐私 综合性隐私预算分配 自适应连续时间 群智感知
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