We prove the conjecture stated in Appendix F.3 of [Zhu et al. (2022)]: among all conversion rules that map a Rényi Differential Privacy (RDP) profile $τ\mapsto ρ(τ)$ to a valid hypothesis-testing trade-off $f$, the rule based on the intersection of single-order RDP privacy regions is optimal. This optimality holds simultaneously for all valid RDP profiles and for all Type I error levels $α$. Concretely, we show that in the space of trade-off functions, the tightest possible bound is $f_{ρ(\cdot)}(α) = \sup_{τ\geq 0.5} f_{τ,ρ(τ)}(α)$: the pointwise maximum of the single-order bounds for each RDP privacy region. Our proof unifies and sharpens the insights of [Balle et al. (2019)], [Asoodeh et al. (2021)], and [Zhu et al. (2022)]. Our analysis relies on a precise geometric characterization of the RDP privacy region, leveraging its convexity and the fact that its boundary is determined exclusively by Bernoulli mechanisms. Our results establish that the "intersection-of-RDP-privacy-regions" rule is not only valid, but optimal: no other black-box conversion can uniformly dominate it in the Blackwell sense, marking the fundamental limit of what can be inferred about a mechanism's privacy solely from its RDP guarantees.


翻译:我们证明了[Zhu et al. (2022)]附录F.3中提出的猜想:在所有将Rényi差分隐私(RDP)轮廓$τ\mapsto ρ(τ)$映射为有效假设检验权衡函数$f$的转换规则中,基于单阶RDP隐私区域交集的规则是最优的。这种最优性对所有有效的RDP轮廓和所有I类错误水平$α$同时成立。具体而言,我们证明在权衡函数空间中,最紧的界为$f_{ρ(\cdot)}(α) = \sup_{τ\geq 0.5} f_{τ,ρ(τ)}(α)$:即各阶RDP隐私区域对应单阶界的逐点最大值。我们的证明统一并强化了[Balle et al. (2019)]、[Asoodeh et al. (2021)]和[Zhu et al. (2022)]的核心见解。分析基于对RDP隐私区域的精确几何刻画,利用其凸性及边界完全由伯努利机制决定的特性。研究结果表明,“RDP隐私区域交集”规则不仅是有效的,而且是最优的:在布莱克威尔意义下,没有任何其他黑盒转换能一致地优于该规则,这标志着仅从RDP保证推断机制隐私性的根本极限。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
博客 | 机器学习中的数学基础(凸优化)
AI研习社
14+阅读 · 2018年12月16日
差分隐私保护:从入门到脱坑
FreeBuf
17+阅读 · 2018年9月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
综述——隐私保护集合交集计算技术研究
计算机研究与发展
22+阅读 · 2017年10月24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 · 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
6+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月16日
VIP会员
相关资讯
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 · 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
6+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员