Characterizing the privacy degradation over compositions, i.e., privacy accounting, is a fundamental topic in differential privacy (DP) with many applications to differentially private machine learning and federated learning. We propose a unification of recent advances (Renyi DP, privacy profiles, $f$-DP and the PLD formalism) via the characteristic function ($\phi$-function) of a certain ``worst-case'' privacy loss random variable. We show that our approach allows natural adaptive composition like Renyi DP, provides exactly tight privacy accounting like PLD, and can be (often losslessly) converted to privacy profile and $f$-DP, thus providing $(\epsilon,\delta)$-DP guarantees and interpretable tradeoff functions. Algorithmically, we propose an analytical Fourier accountant that represents the complex logarithm of $\phi$-functions symbolically and uses Gaussian quadrature for numerical computation. On several popular DP mechanisms and their subsampled counterparts, we demonstrate the flexibility and tightness of our approach in theory and experiments.


翻译:隐私在构成上的退化,即隐私核算,是不同隐私(DP)中的一个基本主题,有许多应用用于不同的私人机器学习和联合学习。我们提议通过某种“最坏情况”的隐私损失随机变数的特性功能(美元功能),将最近的进展(Renyi DP、隐私简介、美元-DP和PLD形式主义)统一起来。我们表明,我们的方法允许自然适应性组成,如Renyi DP,提供与PLD一样的非常严格的隐私核算,并且可以(通常不亏损地)转换为隐私概况和美元-DP,从而提供$(epsilon,\delta)的美元-DP担保和可解释的折价交易功能。从理论上讲,我们建议用一个分析的Fourier会计,代表美元功能的复杂对数,象征性地使用Gaussian的四边线来进行数字计算。在几个流行的DP机制及其子样板上,我们展示了我们理论和实验方法的灵活性和紧凑。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
176+阅读 · 2019年10月11日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月17日
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月29日
Arxiv
7+阅读 · 2018年3月22日
VIP会员
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员