Differential privacy schemes have been widely adopted in recent years to address issues of data privacy protection. We propose a new Gaussian scheme combining with another data protection technique, called random orthogonal matrix masking, to achieve $(\varepsilon, \delta)$-differential privacy (DP) more efficiently. We prove that the additional matrix masking significantly reduces the rate of noise variance required in the Gaussian scheme to achieve $(\varepsilon, \delta)-$DP in big data setting. Specifically, when $\varepsilon \to 0$, $\delta \to 0$, and the sample size $n$ exceeds the number $p$ of attributes by $(n-p)=O(ln(1/\delta))$, the required additive noise variance to achieve $(\varepsilon, \delta)$-DP is reduced from $O(ln(1/\delta)/\varepsilon^2)$ to $O(1/\varepsilon)$. With much less noise added, the resulting differential privacy protected pseudo data sets allow much more accurate inferences, thus can significantly improve the scope of application for differential privacy.


翻译:差分隐私方案近年来被广泛采用来解决数据隐私保护问题。我们提出了一种新的高斯方案,并结合了随机正交矩阵蒙版这种数据保护技术,以更高效的方式实现 $(\varepsilon, \delta)$-差分隐私保护。我们证明了额外的矩阵蒙版显著降低了在大数据设置中高斯方案需要的噪声方差,以实现 $(\varepsilon, \delta)$-差分隐私保护。具体而言,在 $\varepsilon \to 0$,$\delta \to 0$ 且样本大小 $n$ 超过属性数 $p$ 的数量 $(n-p)=O(ln(1/\delta))$ 时,为实现 $(\varepsilon, \delta)$-差分隐私,所需加性噪声方差从 $O(ln(1/\delta)/\varepsilon^2)$ 减少到 $O(1/\varepsilon)$。由于添加的噪声更少,导致的差分隐私保护伪数据集能够更准确地进行推断,因此可以极大地扩展差分隐私的应用范围。

0
下载
关闭预览

相关内容

【Manning新书】大规模数据结构和算法,306页pdf
专知会员服务
139+阅读 · 2022年5月30日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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 · 2012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 · 2009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 · 2009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5月30日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月26日
VIP会员
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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 · 2012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 · 2009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 · 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