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题名基于率失真的差分隐私效用优化模型
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作者
吴宁博
彭长根
田有亮
牛坤
丁红发
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机构
贵州大学计算机科学与技术学院公共大数据国家重点实验室
贵州大学密码学与数据安全研究所
贵州财经大学信息学院
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出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第8期1463-1478,共16页
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基金
国家自然科学基金(U1836205,61662009,61772008)
“十三五”国家密码发展基金(MMJJ20170129)
+4 种基金
贵州省科技计划项目(黔科合重大专项字[2018]3001、[2018]3007、[2017]3002)
黔科合平台人才([2020]5017)
黔科合基础([2017]1045)
贵州省高等学校创新人才团队(黔教合人才团队([2013]09))
贵州省研究生科研基金立项课题(KYJJ2017005)资助。
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文摘
隐私保护与数据效用矛盾问题的解决方案是隐私保护领域中的一个研究热点.针对差分隐私离线数据发布场景中的隐私与效用平衡问题,利用率失真理论研究了平衡隐私与数据效用的最优化差分隐私机制.首先,基于Shannon通信理论抽象差分隐私的噪声信道模型,以互信息量与失真函数度量数据发布的隐私与效用,构建基于率失真理论的最优化模型.其次,考虑关联辅助背景知识对互信息隐私泄露的影响,提出基于联合事件的互信息隐私度量,并进一步修改率失真函数提出最小化隐私泄露模型.最后,针对Lagrange求解过程中计算困难性问题,基于Blahut-Arimoto交替最小化算法提出了互信息隐私最优化信道机制的近似求解算法.通过实验仿真,验证了所提出的迭代近似计算方法的有效性.同时,实验结果表明所提出的方法比对称离散信道机制在限失真条件下互信息隐私泄露量平均降低了21.7%,在相同的隐私容忍度条件下,数据效用提升了38.3%.
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关键词
率失真函数
隐私与效用平衡
差分隐私
互信息隐私泄露
数据效用优化
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Keywords
rate-distortion function
privacy-utility tradeoff
differential privacy
mutual information privacy leakage
data utility optimization
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于多变量信源编码的隐私效用均衡方法
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作者
谷勇浩
林九川
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机构
北京邮电大学计算机学院智能通信软件与多媒体北京市重点实验室
公安部第三研究所
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出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第12期172-177,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61173017)
工信部通信软科学基金资助项目(2014-R-42
+1 种基金
2015-R-29)
信息网络安全公安部重点实验室开放课题基金资助项目(C14613)~~
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文摘
在大数据时代,数据提供者需要保证自身隐私,数据分析者要挖掘数据潜在价值,寻找数据隐私性与数据可用性间的均衡关系成为研究热点。现有方法多数关注隐私保护方法本身,而忽略了隐私保护方法对数据可用性的影响。在对隐私效用均衡方法研究现状分析的基础上,针对数据集中不同公开信息对隐私保护需求不同的问题,提出基于多变量信源编码的隐私效用均衡方法,并给出隐私效用均衡区域。分析表明,隐私信息与公开信息的关联度越大,对公开信息扰动程度的增加会显著提高隐私保护效果。同时,方差较大的变量对应的公开信息,可选择较小的扰动,确保公开信息可用性较大。
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关键词
隐私保护
隐私效用均衡
信源编码
率失真
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Keywords
privacy preservation
privacy-utility tradeoff
source coding
rate distortion
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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