Frequency Estimation Mechanisms Under ϵδ-Utility-Optimized Local Differential Privacy

差别隐私 计算机科学 估计 数据挖掘 计算机安全 管理 经济
作者
Yue Zhang,Youwen Zhu,Yuqian Zhou,Jiabin Yuan
出处
期刊:IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:12 (1): 316-327 被引量:8
标识
DOI:10.1109/tetc.2023.3238839
摘要

Frequency estimation mechanisms are widely applied in domains such as machine learning and cloud computing, where it is desirable to provide statistical information. As a fundamental operation in these domains, frequency estimation utilizes personal data which contains sensitive information while it is necessary to protect sensitive information from others. Motivated by this, we preserve user's privacy with local differential privacy by obfuscating personal data on the user side. In this paper, we propose frequency estimation mechanisms under utility-optimized local differential privacy (ULDP), which allow the data collector to obtain some non-sensitive values to improve data utility while protecting sensitive values from leaking sensitive information. We propose three frequency estimation mechanisms under $(\epsilon,\delta)$ -ULDP (uRFM-GRR, uRFM-RAPPOR, uRFM-OLH) to preserve user's sensitive information. Our proposed mechanisms protect sensitive data with the same privacy guarantee and they are suitable for different scenarios. Besides, in theory, we compare the estimation errors of our proposed mechanisms with existing LDP based mechanisms and show that ours are lower than theirs. Finally, we conduct experiments on synthetic and real-world datasets to evaluate the performance of the three mechanisms. The experimental results demonstrate that our proposed mechanisms are better than the existing LDP based solutions over the same privacy level, while uRFM-OLH frequently performs the best.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
青黛完成签到 ,获得积分10
2秒前
简单的冬瓜完成签到,获得积分10
8秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
21秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
23秒前
初雪应助lulufighting采纳,获得10
29秒前
任迷迷完成签到 ,获得积分10
29秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
35秒前
那种完成签到,获得积分10
38秒前
854fycchjh完成签到,获得积分10
39秒前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
44秒前
47秒前
lulufighting完成签到,获得积分10
47秒前
sdfwsdfsd完成签到,获得积分10
51秒前
ccccchen完成签到,获得积分10
1分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
朴实夏柳应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Dr.Tang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝胖子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柒八染完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LSY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
正行者1完成签到 ,获得积分10
1分钟前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
新帅完成签到,获得积分10
1分钟前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
2分钟前
英俊的觅露完成签到,获得积分10
2分钟前
张乐群完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小李叭叭完成签到,获得积分10
2分钟前
i2stay完成签到,获得积分0
2分钟前
青梅葡萄汁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
青峰流火完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高挑的紫安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
机灵纸鹤完成签到 ,获得积分10
2分钟前
有终完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Brave完成签到,获得积分10
2分钟前
倩倩芊芊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Brave发布了新的文献求助10
2分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163413
关于积分的说明 17173186
捐赠科研通 5404817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861802
邀请新用户注册赠送积分活动 1839609
关于科研通互助平台的介绍 1688910