The development of Internet technology enables an analysis on the whole population rather than a certain number of samples, and leads to increasing requirement for privacy protection. Local differential privacy (LDP) is an effective standard of privacy measurement; however, its large variance of mean estimation causes challenges in application. To address this problem, this paper presents a new LDP approach, an improved Christofides mechanism. It compared four statistical survey methods for conducting surveys on sensitive topics -- modified Warner, Simmons, Christofides, and the improved Christofides mechanism. Specifically, Warner, Simmons and Christofides mechanisms have been modified to draw a sample from the population without replacement, to decrease variance. Furthermore, by drawing cards without replacement based on modified Christofides mechanism, we introduce a new mechanism called the improved Christofides mechanism, which is found to have the smallest variance under certain assumption when using LDP as a measurement of privacy leakage. The assumption is do satisfied usually in the real world. Actually, we decrease the variance to 28.7% of modified Christofides mechanism's variance in our experiment based on the HCOVANY dataset -- a real world dataset of IPUMS USA. This means our method gets a more accurate estimate by using LDP as a measurement of privacy leakage. This is the first time the improved Christofides mechanism is proposed for LDP framework based on comparative analysis of four mechanisms using LDP as the same measurement of privacy leakage.


翻译:互联网技术的发展有助于分析整个人口,而不是某些样本,并导致对隐私保护的需求增加。地方差异隐私(LDP)是衡量隐私的有效标准;然而,其平均估计差异很大,造成应用方面的挑战。为解决这一问题,本文件介绍了一种新的LDP方法,即改进了的Christofides机制。它比较了对敏感专题进行调查的四个统计调查方法 -- -- 修改的Warner、Simmons、Christofides和经改进的Christofides机制。具体地说,Warner、Simmons和Christofides机制已经修改,以便从人口中抽取样本,而不替换,以减少差异。此外,通过在修改的Christofides机制的基础上绘制不替换的卡片,我们引入了一个新的机制,即改进的Christofides机制,在使用LDP作为衡量隐私渗漏的衡量标准时,发现在某种假设下差异最小。在现实世界中,我们将修改的Christofiide机制差异减少到28.7%,我们根据HCOVANY数据集进行实验时,一个真正的世界数据集。此外,我们用比较的LDP的测量方法是利用提议的“LDP”的精确度分析方法,这是根据“LDP”的测量模型的改进了一种比较性分析。这个方法,这是一种比较的测误差机制,这是根据“LDP的测测。这个方法,根据“测测的测。</s>

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