[发明专利]一种基于本地化差分隐私模型的直方图数据发布方法及系统

权利要求书

1.一种基于本地化差分隐私模型的直方图数据发布方法，其特征在于，所述方法包括：

根据用户的属性取值的个数确定一个完全二叉树；其中，所述完全二叉树的每个非叶子节点为一个小波系数，所有叶子节点的平均值为一个基小波系数；

根据获取的每个用户的属性信息向量，计算每个用户对每个小波系数的贡献量；

根据预设的差分隐私预算值，分别向每个用户对每个小波系数的贡献量加入第一预设规模的噪声，获取每个用户对每个小波系数的带噪贡献量；

将不同用户对同一个小波系数的带噪贡献量进行累加求和，获取每个带噪的小波系数；

根据每个带噪的小波系数进行逆变换处理，以获取满足差分隐私的直方图数据，并发布；

其中，利用如下方式计算任一个用户对任一个小波系数的贡献量，包括：

其中，c_ji为用户i对第j个小波系数的贡献量，任一个小波系数c_j的左子树覆盖从p位到第q位的属性取值，右子树覆盖从第q+1位到第2q+1-p位的属性取值，1≤j≤2^L；w为当前的位数；为用户i的第w位的属性取值；c_0i为用户i对基系数c₀的贡献量；所述完全二叉树拥有2^L个叶子节点，M为属性取值的个数，每个叶子节点对应属性信息向量中一个属性取值的频数，若M＜2^L，则用2^L-M个0填补所述完全二叉树的叶子节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下方式根据每个带噪的小波系数进行逆变换处理，以获取满足差分隐私的直方图数据，包括：

其中，v为叶子节点，表示直方图数据中某个属性取值的频数；为带噪的基小波系数，为某个叶子节点v在二叉树上第l层的祖先节点所表示的带噪的小波系数；如果v位于的左子树，则g_l取值为1，如果v位于的右子树，则g_l取值为-1，l∈[1,L]。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设规模的噪声，包括：规模为的Laplace噪音；其中，ε为预设的差分隐私预算值，M为属性取值的个数。

4.一种基于本地化差分隐私模型的直方图数据发布方法，其特征在于，所述方法包括：

根据用户的属性取值的个数确定一个完全二叉树；其中，所述完全二叉树的每个非叶子节点为一个小波系数，所有叶子节点的平均值为一个基小波系数；

根据预设的小波系数的选择层数随机确定每个用户对应的小波系数所在的层次，并根据获取的每个用户的属性信息向量，计算每个用户对所选层次的每个小波系数的贡献量；

根据预设的差分隐私预算值，分别向每个用户对所选层次的每个小波系数的贡献量加入第二预设规模的噪声，获取每个用户对所选层次的每个小波系数的带噪贡献量；

将不同用户对同一个小波系数的带噪贡献量进行累加求和，获取每个带噪的小波系数；

根据每个带噪的小波系数进行逆变换处理，以获取满足差分隐私的直方图数据，并发布；

其中，利用如下方式计算任一个用户对任一个小波系数的贡献量，包括：

其中，c_ji为用户i对第j个小波系数的贡献量，任一个小波系数c_j的左子树覆盖从p位到第q位的属性取值，右子树覆盖从第q+1位到第2q+1-p位的属性取值，1≤j≤2^L；w为当前的位数；为用户i的第w位的属性取值；c_0i为用户i对基系数c₀的贡献量；所述完全二叉树拥有2^L个叶子节点，M为属性取值的个数，每个叶子节点对应属性信息向量中一个属性取值的频数，若M＜2^L，则用2^L-M个0填补所述完全二叉树的叶子节点。