基于敏感控制的差分隱私數(shù)據(jù)發(fā)布方法研究.pdf

1、隨著云計(jì)算、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)等基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用迅速發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)中留下大量的數(shù)據(jù)。然而，這些數(shù)據(jù)的收集者可能分別屬于不同機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)的集成綜合分析需要將這些數(shù)據(jù)公開(kāi)發(fā)布或與分析者共享。但這些數(shù)據(jù)往往包含了個(gè)人或企業(yè)機(jī)構(gòu)的敏感信息，需要有效的隱私保護(hù)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隱私保護(hù)處理。因此，數(shù)據(jù)發(fā)布或共享的隱私保護(hù)研究在近10多年來(lái)成為了一個(gè)受到廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)研究方向。
　　本文主要圍繞當(dāng)前具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)發(fā)布的隱私保護(hù)問(wèn)題開(kāi)展研究，通過(guò)

2、對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)布隱私保護(hù)方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述和分析，指出了現(xiàn)有的差分隱私模型和方法用于復(fù)雜關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)時(shí)易受推斷攻擊而導(dǎo)致隱私泄漏;提出了基于敏感控制的差分隱私模型以及相關(guān)處理算法來(lái)解決據(jù)關(guān)聯(lián)性帶來(lái)的隱私泄露問(wèn)題，并將該模型與k-匿名模型結(jié)合提高數(shù)據(jù)的效用性。論文的主要研究工作如下:
　　(1)提出基于敏感控制的差分隱私模型和結(jié)合k-匿名的敏感控制差分隱私模型用以解決發(fā)布具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)時(shí)因推斷攻擊而泄露隱私的問(wèn)題和因添加過(guò)量噪聲而

3、破壞匿名數(shù)據(jù)效用性的問(wèn)題?；诿舾锌刂频牟罘蛛[私模型利用敏感控制參數(shù)對(duì)敏感模板中隱含的敏感規(guī)則的最大置信度進(jìn)行限制，而在結(jié)合k-匿名的敏感控制差分隱私模型中參數(shù)k作為粒度控制參數(shù)來(lái)限制模板所代表數(shù)據(jù)記錄的最小數(shù)量。
　　(2)采用貪心劃分和模板精確化方法對(duì)文中提出的基于敏感控制的差分隱私數(shù)據(jù)發(fā)布模型和結(jié)合k-匿名的差分隱私數(shù)據(jù)發(fā)布模型實(shí)現(xiàn)了有效的近似算法。由于兩種模型均屬于NP難問(wèn)題，因此在進(jìn)行隱私保護(hù)過(guò)程中利用貪心策略能有效減少

4、算法的搜索空間，而在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行貪心劃分后，模板精確化能有效提高數(shù)據(jù)的效用性。并通過(guò)對(duì)安全性和時(shí)間復(fù)雜度進(jìn)行討論說(shuō)明了實(shí)現(xiàn)的算法能滿(mǎn)足隱私需求并且有較好的擴(kuò)展性。
　　(3)利用實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)近似算法，搭建了對(duì)應(yīng)的隱私保護(hù)數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)，并利用真實(shí)數(shù)據(jù)集Adult在該系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比在不同大小的匿名數(shù)據(jù)集學(xué)習(xí)到的決策樹(shù)的分類(lèi)錯(cuò)誤率和其隱私保護(hù)消耗的時(shí)間，說(shuō)明本文提出的兩種模型能安全有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布。同時(shí)，隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)規(guī)模的增大而