一種基于差分隱私的空間數(shù)據(jù)保護(hù)算法
發(fā)布時(shí)間:2021-06-16 12:35
當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用和移動(dòng)設(shè)備的普及為人們的生活帶來(lái)了顯著的改觀。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備的用戶都蘊(yùn)藏著大量的信息,每天在網(wǎng)絡(luò)上會(huì)出現(xiàn)上億次的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。然而這些數(shù)據(jù)會(huì)帶來(lái)層出不窮的隱私泄漏。因此人們對(duì)于隱私保護(hù)方向的研究與互聯(lián)網(wǎng)的探索是同步重視的。差分隱私保護(hù)手段是一種經(jīng)嚴(yán)格定義的具備數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的模型。其隱私保護(hù)方式被廣泛應(yīng)用到各種互聯(lián)網(wǎng)保護(hù)的領(lǐng)域中。本文主要研究基于差分隱私的空間數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的改進(jìn)方法,具體是提出了兩種基于差分隱私的空間數(shù)據(jù)隱私發(fā)布算法。在根據(jù)原始保護(hù)方法的缺點(diǎn)提出對(duì)應(yīng)解決方案后,針對(duì)先前提出的算法的缺點(diǎn)進(jìn)行分析,并提出另一種不同的保護(hù)算法機(jī)制。最終在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的同時(shí)顯著提高了數(shù)據(jù)發(fā)布后查詢結(jié)果的可用性。本文首先提出一種基于差分隱私的選擇性擾動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格算法。該算法對(duì)空間數(shù)據(jù)集進(jìn)行均勻加噪后,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)集的分析選出特定的群集區(qū)域。因此第一層均勻網(wǎng)格加噪后,其結(jié)果會(huì)被數(shù)據(jù)集利用指數(shù)機(jī)制過(guò)濾掉小于閾值的網(wǎng)格單元,然后利用自適應(yīng)的劃分方法細(xì)化劃分大于閾值的網(wǎng)格單元,消除了由于劃分機(jī)制造成的隱私預(yù)算浪費(fèi)。同時(shí),使數(shù)據(jù)集避免了對(duì)不同分布進(jìn)行同等噪聲累計(jì)的不可控力,在實(shí)現(xiàn)隱私保...
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1差分隱私的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型??Fig.?2.1?Statistical?Model?of?Differential?Privacy??
?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???|F(Di)-廠(1)2)|丨表示F(D,)和尸(£)2)的1-階距離。??局部敏感度的決定因素不僅是函數(shù)本身,還要考慮特定數(shù)據(jù)狀態(tài)。所以一般情況來(lái)??說(shuō)是要小于全局敏感度的。上述提到的Laplace模型會(huì)應(yīng)用大部分的全局敏感度的概念??以及小部分的局部敏感度。??2.1.2?Laplace加噪機(jī)制??接下來(lái)我們介紹一下兩種擾動(dòng)模型。對(duì)于數(shù)值型分析,Laplace差分隱私模型是最??常用的模型。向原始數(shù)值型數(shù)據(jù)加入Laplace噪聲實(shí)現(xiàn)差分隱私保護(hù),Laplace函數(shù)又叫??雙指數(shù)函數(shù),其概率密度函數(shù)如下[42]:??,4^")當(dāng);c〈"時(shí)?(2.4)??-丄J?b??、?b??其中"為Laplace位置參數(shù),6表示Laplace尺度參數(shù),它的值要求大于零。??0.5「?l?[?-?I?-?—?_?1?I?[?[?l?t? ̄?二―_T??A?H=0,b=1??〇?45?’?A??M=〇?b=2?^??0.4?-?I?1??",b=2?j.??0.35?-?/?1?-???:?A?a?:??015'?/?\?/?\?-??q?^????「???r?[?[?"""T?「??,;??-10?-8?-6?-4?-2?0?2?4?6?8?10??圖2.2?Laplace分布概率密度函數(shù)??Fig.?2.2?Probability?Density?Function?of?Laplace?Distribution??-9?-??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于差分隱私保護(hù)技術(shù)的多方求和查詢方法[J]. 何賢芒. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]網(wǎng)絡(luò)邊界改變下檔案信息安全防護(hù)體系的變革措施[J]. 戴秀文. 機(jī)電兵船檔案. 2020(03)
[3]醫(yī)療數(shù)據(jù)中病種隱私的計(jì)量與分析[J]. 臧國(guó)全,賈瑞瑩. 現(xiàn)代情報(bào). 2020(05)
[4]帶權(quán)值的大規(guī)模社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方法[J]. 黃海平,張東軍,王凱,朱毅凱,王汝傳. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2020(02)
[5]大數(shù)據(jù)環(huán)境下差分隱私保護(hù)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 付鈺,俞藝涵,吳曉平. 通信學(xué)報(bào). 2019(10)
[6]融入興趣區(qū)域的差分隱私軌跡數(shù)據(jù)保護(hù)方法[J]. 蘭微,林英,包聆言,李彤,陳夢(mèng)蓉,單今朝. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2020(01)
[7]基于差分隱私的匿名組LBS軌跡隱私保護(hù)模型[J]. 袁健,王迪,高喜龍,王睿寧,林思劼. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2019(02)
[8]網(wǎng)絡(luò)空間安全困境及治理機(jī)制構(gòu)建[J]. 魯傳穎. 現(xiàn)代國(guó)際關(guān)系. 2018(11)
[9]滿足本地差分隱私的位置數(shù)據(jù)采集方案[J]. 高志強(qiáng),崔翛龍,杜波,周沙,袁琛,李愛. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[10]基于差分隱私保護(hù)的模糊C均值聚類推薦[J]. 蔣宗禮,喬向梅. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(10)
博士論文
[1]信息共享中隱私保護(hù)若干問題研究[D]. 王智慧.復(fù)旦大學(xué) 2007
本文編號(hào):3233087
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1差分隱私的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型??Fig.?2.1?Statistical?Model?of?Differential?Privacy??
?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???|F(Di)-廠(1)2)|丨表示F(D,)和尸(£)2)的1-階距離。??局部敏感度的決定因素不僅是函數(shù)本身,還要考慮特定數(shù)據(jù)狀態(tài)。所以一般情況來(lái)??說(shuō)是要小于全局敏感度的。上述提到的Laplace模型會(huì)應(yīng)用大部分的全局敏感度的概念??以及小部分的局部敏感度。??2.1.2?Laplace加噪機(jī)制??接下來(lái)我們介紹一下兩種擾動(dòng)模型。對(duì)于數(shù)值型分析,Laplace差分隱私模型是最??常用的模型。向原始數(shù)值型數(shù)據(jù)加入Laplace噪聲實(shí)現(xiàn)差分隱私保護(hù),Laplace函數(shù)又叫??雙指數(shù)函數(shù),其概率密度函數(shù)如下[42]:??,4^")當(dāng);c〈"時(shí)?(2.4)??-丄J?b??、?b??其中"為Laplace位置參數(shù),6表示Laplace尺度參數(shù),它的值要求大于零。??0.5「?l?[?-?I?-?—?_?1?I?[?[?l?t? ̄?二―_T??A?H=0,b=1??〇?45?’?A??M=〇?b=2?^??0.4?-?I?1??",b=2?j.??0.35?-?/?1?-???:?A?a?:??015'?/?\?/?\?-??q?^????「???r?[?[?"""T?「??,;??-10?-8?-6?-4?-2?0?2?4?6?8?10??圖2.2?Laplace分布概率密度函數(shù)??Fig.?2.2?Probability?Density?Function?of?Laplace?Distribution??-9?-??
一???????1?、?目標(biāo)網(wǎng)格??返回原數(shù)據(jù)?第四步:二層?第三步:臨接??集并輸出' ̄自適應(yīng)劃分+集群擴(kuò)充算法??圖3.3選擇性擾動(dòng)步驟圖??Fig.?3.3?Selection?Perturbation?Step?Diagram??3.2.2算法詳述??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于差分隱私保護(hù)技術(shù)的多方求和查詢方法[J]. 何賢芒. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]網(wǎng)絡(luò)邊界改變下檔案信息安全防護(hù)體系的變革措施[J]. 戴秀文. 機(jī)電兵船檔案. 2020(03)
[3]醫(yī)療數(shù)據(jù)中病種隱私的計(jì)量與分析[J]. 臧國(guó)全,賈瑞瑩. 現(xiàn)代情報(bào). 2020(05)
[4]帶權(quán)值的大規(guī)模社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方法[J]. 黃海平,張東軍,王凱,朱毅凱,王汝傳. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2020(02)
[5]大數(shù)據(jù)環(huán)境下差分隱私保護(hù)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 付鈺,俞藝涵,吳曉平. 通信學(xué)報(bào). 2019(10)
[6]融入興趣區(qū)域的差分隱私軌跡數(shù)據(jù)保護(hù)方法[J]. 蘭微,林英,包聆言,李彤,陳夢(mèng)蓉,單今朝. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2020(01)
[7]基于差分隱私的匿名組LBS軌跡隱私保護(hù)模型[J]. 袁健,王迪,高喜龍,王睿寧,林思劼. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2019(02)
[8]網(wǎng)絡(luò)空間安全困境及治理機(jī)制構(gòu)建[J]. 魯傳穎. 現(xiàn)代國(guó)際關(guān)系. 2018(11)
[9]滿足本地差分隱私的位置數(shù)據(jù)采集方案[J]. 高志強(qiáng),崔翛龍,杜波,周沙,袁琛,李愛. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[10]基于差分隱私保護(hù)的模糊C均值聚類推薦[J]. 蔣宗禮,喬向梅. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(10)
博士論文
[1]信息共享中隱私保護(hù)若干問題研究[D]. 王智慧.復(fù)旦大學(xué) 2007
本文編號(hào):3233087
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