Collecting and analyzing evolving longitudinal data has become a common practice. One possible approach to protect the users' privacy in this context is to use local differential privacy (LDP) protocols, which ensure the privacy protection of all users even in the case of a breach or data misuse. Existing LDP data collection protocols such as Google's RAPPOR and Microsoft's dBitFlipPM can have longitudinal privacy linear to the domain size k, which is excessive for large domains, such as Internet domains. To solve this issue, in this paper we introduce a new LDP data collection protocol for longitudinal frequency monitoring named LOngitudinal LOcal HAshing (LOLOHA) with formal privacy guarantees. In addition, the privacy-utility trade-off of our protocol is only linear with respect to a reduced domain size $2\leq g \ll k$. LOLOHA combines a domain reduction approach via local hashing with double randomization to minimize the privacy leakage incurred by data updates. As demonstrated by our theoretical analysis as well as our experimental evaluation, LOLOHA achieves a utility competitive to current state-of-the-art protocols, while substantially minimizing the longitudinal privacy budget consumption by up to k/g orders of magnitude.


翻译:收集和分析动态纵向数据已成为一种常见实践。在此背景下保护用户隐私的一种可行方法是采用本地差分隐私(LDP)协议,即使发生数据泄露或滥用,该协议也能确保所有用户的隐私得到保护。现有的LDP数据收集协议(如Google的RAPPOR和Microsoft的dBitFlipPM)的纵向隐私性与域大小k呈线性关系,这对于大型域(如互联网域名)而言过于庞大。为解决此问题,本文提出了一种用于纵向频率监测的新型LDP数据收集协议——纵向局部哈希(LOLOHA),并提供了形式化的隐私保证。此外,我们协议的隐私-效用权衡仅与约减后的域大小$2\leq g \ll k$呈线性关系。LOLOHA通过将局部哈希的域约减方法与双重随机化相结合,以最小化数据更新引发的隐私泄漏。理论分析和实验评估均表明,LOLOHA在实现与当前最优协议相当的效用的同时,将纵向隐私预算消耗大幅降低至k/g数量级。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年9月7日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
8+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年9月7日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员