In this paper, we propose a practically efficient model for securely computing rank-based statistics, e.g., median, percentiles and quartiles, over distributed datasets in the malicious setting without leaking individual data privacy. Based on the binary search technique of Aggarwal et al. (EUROCRYPT \textquotesingle 04), we respectively present an interactive protocol and a non-interactive protocol, involving at most $\log ||R||$ rounds, where $||R||$ is the range size of the dataset elements. Besides, we introduce a series of optimisation techniques to reduce the round complexity. Our computing model is modular and can be instantiated with either homomorphic encryption or secret-sharing schemes. Compared to the state-of-the-art solutions, it provides stronger security and privacy while maintaining high efficiency and accuracy. Unlike differential-privacy-based solutions, it does not suffer a trade-off between accuracy and privacy. On the other hand, it only involves $O(N \log ||R||)$ time complexity, which is far more efficient than those bitwise-comparison-based solutions with $O(N^2\log ||R||)$ time complexity, where $N$ is the dataset size. Finally, we provide a UC-secure instantiation with the threshold Paillier cryptosystem and $\Sigma$-protocol zero-knowledge proofs of knowledge.


翻译:在本文中,我们提出了一个在不泄露个人数据隐私的情况下对恶意环境中分布的数据集进行安全计算等级统计(例如中位数、百分位数和四分位数)的实用高效模型。根据Aggarwal等人的二进制搜索技术(EROCRYPT\ text quoteingle 04),我们分别提出了一个互动协议和非互动协议,最多涉及$\log ⁇ R $,其中美元是数据集的范围大小。此外,我们采用了一系列优化技术来降低圆形复杂性。我们的计算模型是模块化的,可以与同变加密或秘密共享计划同时进行即时化。与最先进的解决方案相比,它提供了更强的安全和隐私,同时保持了更高的效率和准确性。与基于差异的解决方案不同,它不会在精确性和隐私之间造成交易。另一方面,它只涉及$O(N) logR $(美元) 和基于时间精度(美元) (美元) 的精确性解决方案,它比这些精确性标准复杂度高得多。

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
71+阅读 · 2022年6月28日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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 · 2016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 · 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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月6日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月4日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月2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
71+阅读 · 2022年6月28日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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 · 2016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 · 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
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
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