医疗数据发布中多敏感属性隐私保护算法

医疗数据发布时对患者隐私保护是实际应用中要解决的关键问题之一,作为医疗机构,希望发布的医疗数据可以在保证保护个人隐私的同时,使数据尽可能不失真,使发布的数据具有较高的可用性.文中提出了一种新的医疗数据发布中多敏感属性隐私保护(AHPK-匿名)算法.算法在现有K-匿名算法的基础上考虑不同的准标识属性对敏感属性的效用,利用层次分析法计算准标识属性对敏感属性的效用权值,再根据权值对准标识属性进行概化处理.理论分析和实验结果表明,AHPK-匿名算法能较好地保护个人隐私,能有效保持发布后数据的可用性.     

防止多社区结构化攻击的加权社会网络隐匿方法

传统面向加权社会网络的隐私保护技术多数针对用户个体隐私保护,而对基于权重背景知识引发集群隐私泄露缺少关注。将权重属性信息作为额外背景知识,提出一种基于数据扰动的(kα,lβ)-secure社会网络隐私保护模型,有效防止个体用户和社区结构敏感标识的逆推攻击;并基于此模型设计实现了一种图匿名化方法,能够以尽可能小的信息损失构建符合(kα,lβ)-secure模型的匿名图。理论分析和实验结果表明,本文方法可以有效避免攻击者对用户个体隐私和社区集群隐私所造成的逆推攻击,同时最大限度保持权重信息的可用性。     

基于敏感等级划分的(l,t)-相近性匿名算法

针对t-相近性模型实现方法信息损失大和算法执行代价高的问题,提出一种基于敏感等级划分的(l,t)-相近性模型.该模型放宽了t-相近性模型对等价类的约束,要求等价类中敏感等级的分布与数据集中敏感等级的分布间距离不大于阈值t,并使用Hellinger距离度量敏感等级分布间的距离,以避免传统EMD距离须人工设定基准距离、计算量高的问题;同时,提出了一种基于聚类的(l,t)-相近性匿名算法((l,t)-CCA),使用敏感值的自信息来度量敏感度以实现敏感属性的等级划分,并以聚类的思想形成等价类来实现(l,t)-相近性模型.实验结果表明:该算法不仅能够抵御相似性攻击,而且信息损失低,时间开销少,能够更加有效地实现数据发布中数据的可用性与隐私安全间的平衡.     

数据发布匿名技术进展

随着计算机技术和网络技术的快速发展,以数据挖掘与分析为目的的数据发布实现了信息的高度共享,但也因此造成数据中包含的大量敏感隐私信息的泄漏风险.匿名技术是解决数据发布中的隐私泄露问题的主要方法.首先简要介绍数据发布隐私保护中的数据匿名化处理场景;其次分别对处理单敏感、多敏感属性的静态数据发布、增量数据发布、数据流发布、轨迹数据发布的匿名模型进行归纳,总结匿名模型对不同的攻击形式如链接攻击、同质攻击、背景知识攻击等的抵御能力;接着分析比较了泛化、抑制、聚类、微聚集、分解、置换等匿名化方法;然后讨论了匿名技术在数据聚合、位置服务、社交网络等领域的发展;最后总结并指明下一步的研究方向.     

面向事务型数据隐私保护的p-剖分l-多样化算法

目前关于隐私保护数据发布的研究大多是面向低维的关系型数据,其相关模型及算法无法直接用于解决稀疏的高维事务型数据发布中可能存在的隐私泄露问题.本文以剖分技术为基础,设计出一个面向隐私保护事务型数据发布的p-剖分l-多样化匿名算法.算法通过计算事务型数据中属性间的均方列联系数将高维属性集剖分成互不相交的p个属性子集,而后对事务型数据进行记录划分,使记录划分后的事务型数据关于p个属性子集满足l-多样化的要求.实验对匿名前后事务型数据的关联规则挖掘结果进行比较分析.理论分析和实验结果表明,本文的算法可安全地实现事务型数据发布的隐私保护,同时保证发布数据的可用性较高.     

基于匿名方法的数据发布隐私泄露控制技术研究进展

介绍主要的数据匿名保护模型,总结分析基于泛化和隐匿、基于聚类、基于交换和分解的数据匿名化算法的研究成果和存在的问题,指出数据发布的匿名化技术还需要在同质性攻击和背景知识攻击、动态性数据的隐私保护、个性化的隐私保护、数据发布自适应机制、面向应用的隐私保护和多属性数据集的隐私保护等几个方面做进一步的研究。     

基于K-匿名的个性化隐私保护方法研究

针对数据发布隐私保护问题的全域与局域算法的不足,基于K-匿名的思想,提出了自顶向下个性化泛化回溯算法及其拓展算法,实现了数据匿名化,即结合L-多样性(s,d)个性化的规则,动态构建泛化树结构,使用户能够自定义隐私的安全等级,尽量分离相似的安全等级,从而保证信息的可用性和安全性,有效防止同质攻击和背景知识攻击。在J2SE平台上开发了基于K-匿名的个性化隐私保护系统,并对系统进行了全面测试。实验数据表明该算法在提高安全性的同时,能有效地保证信息的可用性。     

基于自组织聚类的多敏感属性数据发布算法

为了提升发布后数据的安全性,解决其易受攻击造成敏感信息泄露的问题,提出了(l,x,w)多样性模型;该模型引入信息熵概念,通过约束等价组在敏感属性上的多样性及均匀性来实现对敏感属性的安全保护;同时基于该模型,提出了多敏感属性数据发布的基于信息熵的l多样性聚类(entropy based l-diversity clustering,EBLC)匿名算法,该算法基于聚类技术,依据非敏感属性对元组进行聚类,在同簇中依照其敏感属性生成满足(l,x,w)多样性的等价组,泛化所有等价组得到发布数据。对EBLC算法进行的仿真实验结果表明,该算法有较好的运行效率,同时在敏感属性数目以及多样性改变情况下的信息损失以及发布后数据的抗攻击性均能得到较好保证。     

基于极大关联属性集分解的隐私保护数据发布

传统的抽象化技术用于高维(属性)数据的匿名发布时会造成不可容忍的信息缺损,而分解技术虽然确保了数据真实性,但由于视图划分破坏了属性之间的内在关联,因此发布数据的可用性受到限制。该文提出了一种基于极大关联属性集的分解法MAAD(maximal associated attributes based decomposition),该方法利用频繁模式挖掘技术,寻找具有强关联性的属性组集合,并以此指导多视图的分解和生成。MAAD优先考虑了属性之间的关联性,所生成的多视图能够提供更好的数据挖掘性能。该文还定义了多视图发布的隐私保护模型-λmatching。实验结果表明:尤其在用于高维数据的匿名处理时,MAAD方法能够有效地提高数据可用性,具有很高的实用价值。     

面向快递信息的个性化隐私保护研究

随着电子商务的高速发展,快递信息安全成为快递行业中面临的重要问题.目前,快递行业个人信息存在2种情况:一种是流通的快递单数据信息;另一种是快递数据库存储的数据信息(发布).针对后者的隐私信息泄露问题,提出了面向快递信息的个性化隐私保护方法.首先,在寄件时,客户选择敏感属性的敏感决策值;然后,快递企业根据敏感决策值计算敏感约束值;最后,根据敏感约束值对敏感属性进行概化处理.实验表明,相比于k-匿名方法,实现了个体选择隐私约束的权利,满足了个性化隐私保护需求,能够有效防止一致性攻击.     

面向相关多敏感属性的隐私保护方法

将现有的敏感属性隐私保护方法直接应用于相关多敏感属性的隐私保护中会导致隐私数据的泄漏。本文借鉴有损连接对隐私数据进行保护的思想,对表中的记录进行聚类,保证了关系表中的记录按敏感等级划分。其次,对已划分的记录按照频率比较策略进行分组,提出了一种基于聚类的相关多敏感属性数据分组算法。实验结果表明该算法可以有效地防止隐私泄露,增强了数据发布的安全性。     

面向云存储基于属性的隐私保护算法

针对隐私保护在复杂社会场景下可能面临的问题,提出一种非加密的隐私保护算法.该算法将复杂社会场景抽象成多属性关联模型,通过关联属性分离的方式,将关联隐私的属性组合分离存储于不同的数据块中解决数据隐私保护问题.同时,为了保证数据重构的效率,还提出一种组合关联属性分离算法,达到了在数据隐私保护性能与数据利用效率之间的最大优化.     

Privacy-Preserving Data Publishing for Multiple Numerical Sensitive Attributes

Anonymized data publication has received considerable attention from the research community in recent years. For numerical sensitive attributes, most of the existing privacy-preserving data publishing techniques concentrate on microdata with multiple categorical sensitive attributes or only one numerical sensitive attribute.However, many real-world applications can contain multiple numerical sensitive attributes. Directly applying the existing privacy-preserving techniques for single-numerical-sensitive-attribute and multiple-categorical-sensitiveattributes often causes unexpected disclosure of private information. These techniques are particularly prone to the proximity breach, which is a privacy threat specific to numerical sensitive attributes in data publication. In this paper, we propose a privacy-preserving data publishing method, namely MNSACM, which uses the ideas of clustering and Multi-Sensitive Bucketization(MSB) to publish microdata with multiple numerical sensitive attributes.We use an example to show the effectiveness of this method in privacy protection when using multiple numerical sensitive attributes.     

基于聚类的l-多样性匿名方法

-多样性(I-diversity)模型采用传统基于概念层次结构的数据概化策略,在对敏感属性进行匿名保护时往往会造成不必要的信息损失。针对这一问题,将聚类技术引入数据匿名中,提出一种基于聚类的I-diversity匿名保护方法。该方法在满足I-diversity模型的约束条件下,采用基于距离的层次化聚类算法划分元组,对不同类型的准标识符使用不同的概化策略,并依据数据概化前后属性值不确定性程度的变化描述数据概化带来的信息损失。同现有的I-diversity模型相比,该方法能较好地保护用户的敏感属性,并且在一定程度上降低了概化处理带来的信息损失。     

基于敏感元组的聚类匿名数据发布

在数据发布的过程中，为了保护个人隐私常需对所有准标识符进行泛化操作，而实际涉及到个人隐私相关敏感属性元组是非常少的．据此，从这些涉及个人隐私的敏感属性的元组出发，将剩余大量仅涉及非敏感属性元组依据敏感属性值不同进行分组，最后对分组中元组以计算与个人隐私属性相关敏感属性距离的方式，选取距离最短的元组进行泛化，其余元组并不进行泛化，通过这种方式，提高了数据的利用率，并有效减少信息的损失．     

基于差分隐私保护的社交网络发布图生成模型

社交网络在帮助人们建立社会性网络应用服务的同时,收集了大量的用户资料和敏感数据,通过分析这些数据可能泄露潜在的隐私信息.目前差分隐私保护模型对隐私泄露风险给出了严谨、定量化的表示和证明,极大地保证了数据的可用性.设计了一个满足差分隐私保护的社交网络发布图生成模型,首先通过图模型表示社交网络结构,并将原图按照节点特征分类为多个子图;然后利用四叉树方法对子图的密集区域进行划分,在树的叶子节点添加满足差分隐私保护的噪声;通过子图重构的方式,生成待发布图.最后,利用度分布、最短路径、聚类系数等统计分析方法,实验验证了该模型的可行性和有用性.     

Graph publishing method based on differential privacy protection

There are growing concerns surrounding the data security of social networks because large amount of user information and sensitive data are collected. Differential privacy is an effective method for privacy protection that can provide rigorous and quantitative protection. Concerning the application of differential privacy in social networks,this paper analyzes current trends of research and provides some background information including privacy protection standards and noise mechanisms.Focusing on the privacy protection of social network data publishing,a graph-publishing model is designed to provide differential privacy in social networks via three steps: Firstly,according to the features of social network where two nodes that possess certain common properties are associated with a higher probability,a raw graph is divided into several disconnected sub-graphs,and correspondingly dense adjacent matrixes and the number of bridges are obtained. Secondly,taking the advantage of quad-trees,dense region exploration of the adjacent matrixes is conducted. Finally,using an exponential mechanism and leaf nodes of quad-trees,an adjacent matrix of the sanitized graph is reconstructed. In addition,a set of experiments is conducted to evaluate its feasibility,availability and strengths using three analysis techniques: degree distribution,shortest path,and clustering coefficients.     

社会网络发布中敏感边的隐私保护

为解决直接发布社会网络会侵害个体隐私,进而需要进行隐私保护的问题,针对拥有社会个体邻域信息作为背景知识进行敏感边识别攻击的应用场景,提出了（k, 2）-匿名发布的隐私保护方法。该方法通过对原始社会网络图进行最小结构修改,实现最大的数据效用,设计实现了满足隐私保护要求的匿名发布算法,并在数据集上进行了验证。实验结果表明,该方法能有效抵御敏感边的识别攻击,获得可接受的发布质量。     

基于两次聚类的k-匿名隐私保护

已有的k-匿名方法忽视了准标识符对不同敏感属性的影响且只考虑了对元组本身的聚类,在数据发布时造成了较大的信息损失。为此,提出一种通过两次聚类实现k-匿名的隐私保护方法。给出了影响矩阵的概念,用来描述准标识符对敏感属性的影响,研究了影响矩阵聚类技术,对敏感属性影响相近的元组进行聚类,实现k-匿名效果。实验验证结果表明,该方法具有良好的隐私保护效果,相对于基本k-匿名方法,该方法具有更小的平均等价类大小和更少的运行时间。