Multi-RPHM:高维数据的本地差分隐私收集算法

1 下载量 171 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 1.6MB PDF 举报
"该文提出了一种名为Multi-RPHM的基于随机投影的本地差分隐私高维数值型数据收集算法,旨在解决在保护用户隐私的同时,高效收集高维数值数据的问题。通过理论分析和实验验证,该算法满足ε-本地差分隐私,并能保证数据的高效利用。" 在当前大数据时代,隐私保护成为了重要议题,特别是在数据收集过程中。本地差分隐私(Local Differential Privacy, LDP)是一种严格的隐私保护模型,它确保单个用户的贡献无法被识别,从而保护个人信息。对于高维数值型数据,由于数据维度高,直接应用LDP可能会导致数据失真严重,影响数据分析的准确性。因此,设计一种既能保证隐私又能保持数据效用的算法至关重要。 Multi-RPHM算法利用随机投影技术来降低数据的维度,从而减轻高维数据处理中的隐私泄露风险。随机投影是一种降维方法,通过将高维数据映射到一个低维空间,可以减少数据之间的相互依赖性,同时保持原始数据的主要结构。在Multi-RPHM中,这一过程结合了LDP机制,确保在数据投影过程中,每个用户的贡献被噪声充分模糊,使得即使在低维空间中,也无法准确追踪到特定用户的原始信息。 ε-本地差分隐私是LDP的一种度量标准,ε值越小,隐私保护程度越高。文章中提到,Multi-RPHM算法被证明在数学上满足ε-本地差分隐私,这意味着在给定的ε值下,算法对用户数据的任何单一观测都不会显著改变发布结果的概率,从而有效地保护了用户的隐私。 实验部分,研究者在合成数据集上测试了Multi-RPHM算法,结果显示,尽管进行了隐私保护,算法仍能保持收集数据的有用性,这对于实际应用中的数据挖掘和分析具有重要意义。这表明,Multi-RPHM算法能够在保护用户隐私的同时,为数据分析提供足够质量的信息。 该研究为高维数值型数据的隐私保护提供了新的解决方案,其提出的Multi-RPHM算法在隐私保护和数据效用之间找到了一个平衡点,为未来大数据环境下的隐私保护策略设计提供了参考。