通信学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (10): 157-168.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2019209

• 综述 • 上一篇    下一篇

大数据环境下差分隐私保护技术及应用

付钰, 俞艺涵(), 吴晓平   

  1. 海军工程大学信息安全系,湖北 武汉 430033
  • 修回日期:2019-09-02 出版日期:2019-10-25 发布日期:2019-11-07
  • 作者简介:付钰(1982- ),女,湖北武汉人,博士,海军工程大学副教授、硕士生导师,主要研究方向为信息安全、风险评估。|俞艺涵(1992- ),男,浙江金华人,海军工程大学博士生,主要研究方向为信息安全、隐私保护。|吴晓平(1961- ),男,山西新绛人,博士,海军工程大学教授、博士生导师,主要研究方向为信息安全、密码学。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划基金资助项目(SQ2018YFGX210002);国家自然科学基金资助项目(2015CFC867)

Differential privacy protection technology and its application in big data environment

Yu FU, Yihan YU(), Xiaoping WU   

  1. Department of Information Security,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China
  • Revised:2019-09-02 Online:2019-10-25 Published:2019-11-07
  • Supported by:
    The National Key Research and Development Program of China(SQ2018YFGX210002);The National Natural Science Foundation of China(2015CFC867)

摘要:

大数据中的隐私保护问题是当前网络空间安全领域的一个研究热点,差分隐私保护作为严格且可证明的隐私保护定义,研究其在大数据环境下的应用现状能够为其后续的系统性应用等提供参考与指导。在系统分析差分隐私保护的相关概念与技术特性的基础上,通过对差分隐私保护技术在数据发布与分析、云计算与大数据计算、位置与轨迹服务及社交网络中的应用等进行综述,阐述了当前具有代表性的研究成果并分析了其存在的问题。研究表明,现有成果从差分隐私保护机理、噪声添加机制与位置、数据处理方式等方面对差分隐私保护应用进行了卓有成效的创新与探究,且相关成果在不同场景下实现了交叉应用。最后提出了差分隐私保护在大数据环境下进一步系统性应用还需要注意的四大问题。

关键词: 差分隐私, 隐私保护, 大数据, 数据发布, 云计算, 位置服务, 社交网络

Abstract:

The privacy protection in big data is a research hotspot in the field of cyberspace security.As a strict and provable definition of privacy protection,studying application status of differential privacy protection in big data environment can provide reference and guidance for its subsequent system applications.Based on the analysis of the related concepts and technical characteristics of differential privacy protection,the application of differential privacy protection technology was reviewed in data distribution and analysis,cloud computing and big data computing,location and trajectory services and social networks,which expounded the current representative research results and analyzed its existing problems.The research shows that the existing results have made effective innovation and exploration of differential privacy protection applications from the aspects of differential privacy protection mechanism,noise addition mechanism and location,and data processing methods,and the related results have been cross-applied in different scenarios.Finally,four major problems that need to be studied in the further systematic application of differential privacy protection in the big data environment are proposed.

Key words: differential privacy, privacy protection, big data, data publishing, cloud computing, location service, social network

中图分类号: 

[1] 曹 宁,胡建荣,马银松. 基于光流估计的整帧恢复算法[J]. 通信学报, 2007, 28(5): 22 -140 .
[2] 侯亚飞,HAMAMURA Masanori,张世永. 新型排列组合高压缩多载波调制系统[J]. 通信学报, 2007, 28(1): 11 -74 .
[3] 钱志鸿,刘 丹. 蓝牙技术数据传输综述[J]. 通信学报, 2012, 33(4): 20 -151 .
[4] 曾 斌,魏 军,姚 路. 传感器网络中继节点扩展部署的优化算法研究[J]. 通信学报, 2012, 33(4): 21 -162 .
[5] 闫玺玺,马兆丰,杨义先,钮心忻. 基于身份的电子文档域密钥分发算法及协议[J]. 通信学报, 2012, 33(5): 2 -20 .
[6] 朱义勇,李永贵. 基于自适应广义特征值分解的盲分离算法[J]. 通信学报, 2007, 0(08A): 13 -66 .
[7] 韩 松,顾国昌. 无线ad hoc网络容量分析方法研究[J]. 通信学报, 2007, 0(08A): 14 -73 .
[8] 王巍1,李锐光2,周渊2,杨武1. 基于用户与节点规模的微博突发话题传播预测算法[J]. 通信学报, 2013, 34(Z1): 11 -91 .
[9] 黄永明,杜颖钢,余 辉,杨绿溪. 有限回程开销多小区分布式协作波束成形技术[J]. 通信学报, 2012, 33(8): 17 -146 .
[10] 谭庆丰,刘培鹏,时金桥,王 啸,郭 莉. UGC3:一种抵御审查的隐蔽通信方法[J]. 通信学报, 2012, 33(8): 19 -161 .