MDP: Privacy-Preserving GNN Based on Matrix Decomposition and Differential Privacy

差别隐私 计算机科学 邻接矩阵 理论计算机科学 图形 矩阵分解 信息隐私 架空(工程) 节点(物理) 数据挖掘 人工智能 算法 特征向量 计算机安全 结构工程 操作系统 物理 工程类 量子力学
作者
Weihua Xu,Bin Shi,Jiqiang Zhang,Zhiyuan Feng,Tianze Pan,Bo Dong
标识
DOI:10.1109/jcc59055.2023.00011
摘要

In recent years, graph neural networks (GNN) have developed rapidly in various fields, but the high computational consumption of its model training often discourages some graph owners who want to train GNN models but lack computing power. Therefore, these data owners often cooperate with external calculators during the model training process, which will raise critical severe privacy concerns. Protecting private information in graph, however, is difficult due to the complex graph structure consisting of node features and edges. To solve this problem, we propose a new privacy-preserving GNN named MDP based on matrix decomposition and differential privacy (DP), which allows external calculators train GNN models without knowing the original data. Specifically, we first introduce the concept of topological secret sharing (TSS), and design a novel matrix decomposition method named eigenvalue selection (ES) according to TSS, which can preserve the message passing ability of adjacency matrix while hiding edge information. We evaluate the feasibility and performance of our model through extensive experiments, which demonstrates that MDP model achieves accuracy comparable to the original model, with practically affordable overhead.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
Akim应助JZ133采纳,获得10
3秒前
LUMOS完成签到,获得积分10
3秒前
daVinci完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助简单的油桃采纳,获得10
4秒前
坚定铸海发布了新的文献求助10
5秒前
没头脑完成签到,获得积分10
6秒前
mengx发布了新的文献求助10
7秒前
忧郁猕猴桃完成签到,获得积分10
8秒前
田様应助DIDI采纳,获得10
9秒前
eily完成签到 ,获得积分10
11秒前
Nole应助早安采纳,获得10
11秒前
11秒前
rui完成签到 ,获得积分10
13秒前
Marina发布了新的文献求助10
14秒前
better完成签到 ,获得积分10
14秒前
搜集达人应助SUPERMAX3采纳,获得10
15秒前
Akim应助霸气白安采纳,获得10
15秒前
忧郁越泽发布了新的文献求助10
16秒前
mengx完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
天真安筠发布了新的文献求助10
17秒前
甜蜜的飞绿完成签到 ,获得积分10
18秒前
PP完成签到,获得积分10
19秒前
瞄了个去完成签到,获得积分10
20秒前
NexusExplorer应助惠1采纳,获得10
21秒前
DIDI发布了新的文献求助10
22秒前
慕青应助天真安筠采纳,获得10
23秒前
26秒前
赘婿应助大力采纳,获得10
26秒前
Hello应助Susu采纳,获得10
27秒前
思源应助百宝采纳,获得10
28秒前
永远的得胜同志完成签到,获得积分10
29秒前
RosecLuo完成签到 ,获得积分10
31秒前
LHP发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
李文娜完成签到,获得积分10
34秒前
日新月异完成签到,获得积分10
34秒前
忧郁越泽完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7430723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9032583
关于积分的说明 19243075
捐赠科研通 7058127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236350
关于科研通互助平台的介绍 2399967
邀请新用户注册赠送积分活动 2219449