In the current artificial intelligence (AI) era, the scale and quality of the dataset play a crucial role in training a high-quality AI model. However, good data is not a free lunch and is always hard to access due to privacy regulations like the General Data Protection Regulation (GDPR). A potential solution is to release a synthetic dataset with a similar distribution to that of the private dataset. Nevertheless, in some scenarios, it has been found that the attributes needed to train an AI model belong to different parties, and they cannot share the raw data for synthetic data publication due to privacy regulations. In PETS 2023, Xue et al. proposed the first generative adversary network-based model, VertiGAN, for vertically partitioned data publication. However, after thoroughly investigating, we found that VertiGAN is less effective in preserving the correlation among the attributes of different parties. This article proposes a Vertical Federated Learning-based Generative Adversarial Network, VFLGAN, for vertically partitioned data publication to address the above issues. Our experimental results show that compared with VertiGAN, VFLGAN significantly improves the quality of synthetic data. Taking the MNIST dataset as an example, the quality of the synthetic dataset generated by VFLGAN is 3.2 times better than that generated by VertiGAN w.r.t. the Fr\'echet Distance. We also designed a more efficient and effective Gaussian mechanism for the proposed VFLGAN to provide the synthetic dataset with a differential privacy guarantee. On the other hand, differential privacy only gives the upper bound of the worst-case privacy guarantee. This article also proposes a practical auditing scheme that applies membership inference attacks to estimate privacy leakage through the synthetic dataset.


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数据集,又称为资料集、数据集合或资料集合,是一种由数据所组成的集合。
Data set(或dataset)是一个数据的集合,通常以表格形式出现。每一列代表一个特定变量。每一行都对应于某一成员的数据集的问题。它列出的价值观为每一个变量,如身高和体重的一个物体或价值的随机数。每个数值被称为数据资料。对应于行数,该数据集的数据可能包括一个或多个成员。
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