Differentially private GNNs (Graph Neural Networks) have been recently studied to provide high accuracy in various tasks on graph data while strongly protecting user privacy. In particular, a recent study proposes an algorithm to protect each user's feature vector in an attributed graph with LDP (Local Differential Privacy), a strong privacy notion without a trusted third party. However, this algorithm does not protect edges (friendships) in a social graph or protect user privacy in unattributed graphs. How to strongly protect edges with high accuracy in GNNs remains open. In this paper, we propose a novel LDP algorithm called the DPRR (Degree-Preserving Randomized Response) to provide LDP for edges in GNNs. Our DPRR preserves each user's degree hence a graph structure while providing edge LDP. Technically, we use Warner's RR (Randomized Response) and strategic edge sampling, where each user's sampling probability is automatically tuned to preserve the degree information. We prove that the DPRR approximately preserves the degree information under edge LDP. We focus on graph classification as a task of GNNs and evaluate the DPRR using four social graph datasets. Our experimental results show that the DPRR significantly outperforms three baselines and provides accuracy close to a non-private algorithm in all datasets with a reasonable privacy budget, e.g., epsilon=1.


翻译:最近对不同的私人GNN(Graph Neal Networks)进行了研究,以在图表数据中提供高精度的保护,同时大力保护用户隐私。特别是,最近的一项研究提议了一个算法,在与LDP(地方差异隐私)的推算图中保护每个用户的特性矢量。这是一个强大的隐私概念,没有信任第三方。然而,这种算法并不保护社会图中的边缘(朋友)或保护未归属图形中的用户隐私。如何以高精度保护GNNS的边缘。在本文中,我们仍然开放。我们提议了一个名为 DPR(Degree-Prescave 随机响应) 的新的LDP 算法, 以提供GNR的边缘。我们的DPRR将每个用户的学位保留为图形结构,同时提供边缘LDPDP。技术上,我们使用Warner RR(兰度反应反应)和战略边缘取样的概率自动调整,以保存程度信息。我们证明DPRRR(Degrade)大约保留了边缘的深度信息。我们专注于在LDP-PER(Degraphal DP)下的数据,我们用GNUR 3 的精确数据分类,我们用G-D-DRRRU) 的精确的数据显示了所有的精确度。</s>

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
124+阅读 · 2020年9月8日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
VIP会员
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
124+阅读 · 2020年9月8日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+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
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员