差分隐私(二)指数,高斯,拉普拉斯机制

文章介绍了差分隐私中的三种主要机制:Laplace机制用于数值查询,通过添加拉普拉斯噪声来保护隐私;高斯机制提供松弛的差分隐私,适用于不同场景;指数机制则针对非数值查询。敏感度和隐私预算是关键参数,影响结果的可用性和隐私保护程度。在实际应用中,需谨慎管理隐私预算以防止信息泄露。

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在应用差分隐私进行隐私保护中,需要处理的数据主要分为两大类:

  • 数值查询:一般采用 L a p l a c e Laplace Laplace (严格DP)或者高斯机制(松弛DP)对得到数值结果加入随机噪声即可实现差分隐私。

  • 非数值查询:一般采用指数机制并引入一个打分函数,对每一种可能的输出都得到一个分数,归一化之后作为查询返回的概率值。

一 拉普拉斯机制

Laplace分布和机制

拉普拉斯分布

μ = 0 \mu = 0 μ=0 : 中间位置,负数向左,正数向右
b > 0 b > 0 b0 :  b b b值越接近0,尺度越大(高)
在这里插入图片描述
方法:利用拉普拉斯将查询得到的单一结果概率化。
原理原始查询结果+拉普拉斯噪声, 使得到的结果跟正常查询得到的结果相差不大。

Laplace机制
其中, f ( D ) f(D)

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