[发明专利]基于改进四叉树的差分隐私保护方法

权利要求书

1.一种基于改进四叉树的差分隐私保护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、对原始数据进行初始化分割，建立完整的满四叉树，将所有的位置数据存储于相应四叉树节点中；

S2、基于相邻两层分配的隐私预算比值q_m，将给定的总隐私预算ε分配给树的每一层，再根据每层分配到的隐私预算ε_i，将Laplace噪声Lap(Δf/ε_i)添加到四叉树节点中；

S3、若添加噪声后的四叉树满足ε-差分隐私，在噪声四叉树上进行范围计数查询，得到扰动结果。

2.如权利要求1所述基于改进四叉树的差分隐私保护方法，其特征在于，位置数据在四叉树节点中的存储方法具体如下：

S11、检测当前位置数据是否跨越至少两个节点；

S12、若检测结果为是，则将所述位置数据放入跨越节点的父节点中；

S13、若检测结果为否，则从根节点开始向下遍历，查找完全包含所述位置数据的最小矩形中，将位置数据放入最小矩形对应的节点。

3.如权利要求1所述基于改进四叉树的差分隐私保护方法，其特征在于，相邻两层分配的隐私预算比值q_m的获取方法具体包括如下步骤：

S21、定义总的隐私预算ε及四叉树的深度h；

S22、调整相邻两层分配的隐私预算比值q_i，获取各层的查询误差Err(level_i)；

S23、将各层查询误差Err(level_i)值相同的隐私预算比值q_i作为隐私预算比值q_m。

4.如权利要求1所述基于改进四叉树的差分隐私保护方法，其特征在于，范围计数查询方法具体包括如下步骤：

S31、定义查询矩形Q和矩形Q的查询结果Q′；

S32、从根节点所在层开始，向下访问与查询矩形Q相交或被查询矩形Q包含的节点p；

S33、若节点p与查询矩阵Q相交或被查询矩阵Q包含，则递归遍历节点p的孩子节点，直至叶子节点停止；

S34、若节点p被查询矩形Q完全包含，则将节点p的噪声计数值Y_p加入查询结果集合Q′中，若节点p与查询矩形Q相交，则将Y_p·r加入查询结果集合Q′，其中r为查询矩形Q与节点p的相交面积的比例；

S35、计算查询结果集合Q′的噪声计数值之和，即为计数查询结果。