面向数据发布和分析的差分隐私保护

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1、第36卷计算机学报Vol.362013年论文在线发布号No.11CHINESEJOURNALOFCOMPUTERS2013ArticleOnlineNo.11面向数据发布和分析的差分隐私保护*张啸剑,孟小峰《计算机学报》提前在线出版(中国人民大学信息学院北京100872)摘要随着数据分析和发布等应用需求的出现和发展，如何保护隐私数据和防止敏感信息泄露成为当前面临的重大挑战。基于k-匿名或者划分的隐私保护方法，只适应特定背景知识下的攻击而存在严重的局限性。差分隐私作为一种新出现的隐私保护框架，能够防止攻击者拥有任意背景知识下的攻击并提供有力的保护。文中对差分隐私保护领域已有的研究成果进行了

2、总结，对该技术的基本原理和特征进行了阐述，重点介绍了当前该领域的研究热点：差分隐私下基于直方图的发布技术、基于划分的发布技术以及回归分析技术。在对已有技术深入对比分析的基础上，指出了差分隐私保护技术的未来发展方向。关键词差分隐私；数据发布；隐私保护；数据分析中图法分类号TP309DOI号：*投稿时不提供DOI号*DifferentialPrivacyinDataPublicationandAnalysis*ZHANGXiao-Jian,MENGXiao-Feng(SchoolofInformation,RenminUniversityofChina,Beijing100872)Abstr

3、actAstheemergenceanddevelopmentofapplicationrequirementssuchasdataanalysisanddatapublication,achallengetothoseapplicationsistoprotectprivatedataandpreventsensitiveinformationfromdisclosure.However,mostexistingmethodsbasedonk-anonymityorpartition-basedhaveseriouslimitationsbecausetheyonlypreservei

4、ndividualprivacyunderspecialassumptionofadversary’sbackgroundknowledge.Differentialprivacyhasemergedasanewparadigmforprivacyprotectionwithstrongprivacyguaranteesagainstadversarieswitharbitrarybackgroundknowledge.Thispapersurveysthestateoftheartofdifferentialprivacyfordatapublicationandanalysis.Th

5、emechanismsandpropertiesofthismodelaredescribed,whileourfocusesareputonprivatedatareleasesintermsofhistogramandpartitiontechniques,andanalysisbasedonregressionskills.Followingthecomprehensivecomparisonandanalysisofexistingworks,futureresearchdirectionsareputforward.KeywordsDifferentialPrivacy;Dat

6、aPublication;Privacy-preserving;DataAnalysis业务服务会记录客户私有信息及其交易行为等。而1引言这些数据的收集和发布直接给个人隐私造成威胁。一方面，如果数据拥有者直接发布隐含的敏感信信息技术的飞速发展使得各类数据的发布、采息，而不采用适当数据保护技术，将可能造成个人集、存储和分析变得方便快捷。例如，医院电子病的隐私泄露。另一方面，对发布后的数据进行分析例记录病人基本信息、疾病信息及药品购买记录；也给数据的隐私带来了威胁。例如，采用数据挖掘人口普查记录市民的家庭住址以及收入情况；金融和机器学习技术对医疗病例记录和搜索日志进行————————————

7、———本文得到国家自然科学基金项目(61379050,91024032,91224008，91124001,91324015),中国人民大学科学研究基金(课题号:11XNL010)支持,国家863计划项目(2012AA011001,2013AA013204),高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20130004130001)资助．张啸剑，男，1982年生，博士研究生，主要研究方向为差分隐私、数据挖掘、图数据管理．孟小峰，男，19