基于差分隐私的直方图发布算法研究

发布时间：2023-02-25 16:40

　　信息技术的深入和普及使得数据的采集、存储、发布以及分析变得快捷方便。数据挖掘技术能从各类发布数据中获得有价值的信息,但同时也会造成个人信息的泄露,因此差分隐私发布技术的关键是在于保证个人隐私信息不被泄露的同时提高发布数据的可用性。差分隐私作为当前有效的隐私保护机制之一,通过向敏感数据加入噪声对查询输出结果进行随机化从而达到隐私保护的目的。差分隐私可以保证不管攻击者拥有多大的背景知识仍然无法推断出某条特定的数据记录的信息,但同时数据的统计分析结果仍然保留。目前,差分隐私已经应用于许多领域,例如直方图发布,数据挖掘,机器学习等。差分隐私通过添加噪音来保护隐私,其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,因此如何合理的分配隐私预算是差分隐私算法面临的一大挑战。论文以此为出发点,从实现差分隐私直方图发布的两种不同场景提出了两种新的直方图发布算法。由于交互式直方图发布算法通过数据分析者和数据拥有者之间的交互完成数据发布,每次交互都会消耗一部分的隐私预算,所以查询的数量是有限的。论文对现有的一些交互式发布算法进行了研究和分析,发现这些算法都是通过优化查询的方式来提高查询次数...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 发布技术研究路线
        1.3.1 交互式数据发布
        1.3.2 非交互式数据发布
    1.4 论文的主要工作
    1.5 论文的组织结构
第二章 差分隐私及相关知识介绍
    2.1 差分隐私
        2.1.1 定义及相关概念
        2.1.2 组合性质
        2.1.3 实现机制
        2.1.4 基于差分隐私的数据发布
        2.1.5 性能度量
    2.2 直方图
    2.3 相关技术
        2.3.1 交互式数据发布算法
        2.3.2 非交互式数据发布算法
    2.4 本章小结
第三章 交互式直方图发布算法IPPB
    3.1 IPPB算法
    3.2 PPB算法
    3.3 隐私性和可用性分析
        3.3.1 隐私性分析
        3.3.2 可用性分析
    3.4 本章小结
第四章 非交互式直方图发布算法APB
    4.1 APB算法
    4.2 自适应隐私预算分配策略
    4.3 隐私性和可用性分析
        4.3.1 隐私性分析
        4.3.2 可用性分析
    4.4 本章小结
第五章 实验结果与分析
    5.1 实验设置
    5.2 IPPB算法实验验证
        5.2.1 隐私预算分配对比
        5.2.2 前k次查询均方差对比
    5.3 APB算法实验验证
        5.3.1 隐私预算分配权重k和发布误差关系
        5.3.2 范围查询均方差对比
    5.4 实验小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3748810