We introduce a differentially private (DP) algorithm called reveal-or-obscure (ROO) to generate a single representative sample from a dataset of $n$ observations drawn i.i.d. from an unknown discrete distribution $P$. Unlike methods that add explicit noise to the estimated empirical distribution, ROO achieves $ε$-differential privacy by randomly choosing whether to "reveal" or "obscure" the empirical distribution. While ROO is structurally identical to Algorithm 1 proposed by Cheu and Nayak (arXiv:2412.10512), we prove a strictly better bound on the sampling complexity than that established in Theorem 12 of (arXiv:2412.10512). To further improve the privacy-utility trade-off, we propose a novel generalized sampling algorithm called Data-Specific ROO (DS-ROO), where the probability of obscuring the empirical distribution of the dataset is chosen adaptively. We prove that DS-ROO satisfies $ε$-DP, and provide empirical evidence that DS-ROO can achieve better utility under the same privacy budget of vanilla ROO.


翻译:本文提出一种名为“揭示或隐藏”(ROO)的差分隐私(DP)算法,用于从包含$n$个独立同分布观测值的数据集中生成单一代表性样本,这些观测值来自未知离散分布$P$。与向经验分布估计添加显式噪声的方法不同,ROO通过随机选择“揭示”或“隐藏”经验分布来实现$ε$-差分隐私。尽管ROO在结构上与Cheu和Nayak(arXiv:2412.10512)提出的算法1完全相同,但我们证明了其采样复杂度的严格更优上界,优于(arXiv:2412.10512)中定理12所建立的结果。为进一步提升隐私-效用权衡,我们提出一种新颖的广义采样算法——数据特异性ROO(DS-ROO),该算法自适应地选择隐藏数据集经验分布的概率。我们证明DS-ROO满足$ε$-DP,并提供实证证据表明DS-ROO在相同隐私预算下能比原始ROO获得更优的效用。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
差分隐私全指南:从理论基础到用户期望
专知会员服务
13+阅读 · 2025年9月8日
【新书】差分隐私,246页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2025年4月5日
【斯坦福博士论文】有效的差分隐私深度学习,153页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2024年7月10日
【NeurIPS2023】稀疏保留的差分隐私大型嵌入模型训练
专知会员服务
15+阅读 · 2023年11月18日
专知会员服务
14+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月1日
【资源】图像分割/显著性检测数据集列表
专知
13+阅读 · 2019年5月22日
差分隐私保护:从入门到脱坑
FreeBuf
17+阅读 · 2018年9月10日
干货 | 一文详解隐含狄利克雷分布(LDA)
人工智能头条
10+阅读 · 2018年7月8日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月13日
Arxiv
0+阅读 · 1月17日
VIP会员
相关VIP内容
差分隐私全指南:从理论基础到用户期望
专知会员服务
13+阅读 · 2025年9月8日
【新书】差分隐私,246页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2025年4月5日
【斯坦福博士论文】有效的差分隐私深度学习,153页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2024年7月10日
【NeurIPS2023】稀疏保留的差分隐私大型嵌入模型训练
专知会员服务
15+阅读 · 2023年11月18日
专知会员服务
14+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员