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pan:res_privacidad_diferencial

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Línea 21: Línea 21:
 === Definición tentativa de privacidad 2 con parámetro P === === Definición tentativa de privacidad 2 con parámetro P ===
  
-$$\frac{Pr(M(D')=R)}{p}<=Pr(M(D)=R)<=Pr(M(D)=R)*p$$+$$\frac{Pr(M(D')=R)}{p}Pr(M(D)=R)Pr(M(D)=R)*p$$
  
 +===== Definición de Privacidad Diferencial (PD) =====
 +Un mecanismo $M:D$->$R$ es ε-diferencialmente privado (ε-PD) si para todas las posibles salidas $R∈R$ y los datasets vecinos $D,D'∈D$:
 +$$Pr(M(D) = R) ≤ Pr(M(D')=R)*e^ε $$
 +Se usa $e^ε$ en vez de $ε$ por que facilita la formulación de ciertos teoremas útiles. OJO: Si el dominio de salida del mecanismo no es discreto el sistema no funciona.
 +==== A tener en cuenta ====
 +  * Cuanto más pequeño es el valor de $ε$ Más privacidad
 +  * La privacidad perfecta se da cuando $ε=0$, el problema de esto es que la salida va a ser prácticamente inutil
 +  * No existe un consenso sobre como de pequeño debe ser $ε$, pero debe tener un valor que evite que la salida del mecanismo sea inútil.
 +
 +==== Sobre la privacidad diferencial y rendimiento de ataques empíricos ====
 +La privacidad diferencial asegura la protección incluso contra adversarios poderosos que conocen los inputs de D o D'. En la práctica, u  algoritmo que provee $ε=10$ puede proveer una protección empírica contra ataques existentes bastante alta.
 +
 +===== Privacidad diferencial aproximada =====
 +Esta definición de la privacidad Diferencial permite algo más de tolerancia. Un mecanismo $M:D$->$R$ es (ε,δ)-Diferencialmente Privado si para todas las posibles salidas de R⊂R y as parejas de datasets vecinos D, D'∈:
 +$$Pr(M(D)∈R)≤Pr(M(D')∈R)*e^ε+δ$$ 
 +
 +===== Escenarios de privacidad Diferencial =====
 +Dependiendo de donde se ejecuta el mecanismo hay 2 tipos de modelos:
 +  * Privacidad diferencial Central: Hay un agregador centralizado de confianza que ejecuta el mecanismo M
 +  * Privacidad diferencial Local: Cada usuario ejecuta el mecanismo M y reporta el resultado al adversario
 +Existen dos definiciones sobre como se pueden definir dos datasets vecinos en un modelo central:
 +  * Privacidad diferencial acotada: D y D' tiene el mismo número de entradas, pero se diferencian en el valor de una de ellas.
 +  * Privacidad diferencial no acotada: D' se obtiene de D tras eliminar una entrada.
 +
 +===== Mecanismos de privacidad diferencial =====
 +Existen varios mecanismos que proveen privacidad diferencial y pueden ser aplicados a varios sistemas.
 +==== Mecanismo Aleatorizado ====
 +Tenemos un mecanismo $M:{0,1}$->${0,1}$:
 +{{drawio>pan:mecaleator.png}}
 +
 +==== Mecanismo Exponencial ====
 +Este mecanismo puede ser usado para proveer privacidad diferencial en muchos casos, la idea es reportar una salida de forma privada, pero con una probabilidad proporcional a su utilizad.
 +
 +===== Propiedades de la privacidad diferencial =====
 +==== Resistencia al Post-Procesado ====
 +El procesado nunca reduce la privacidad, pero puede incrementarla
 +==== Privacidad grupal ====
 +En un escenario de privacidad diferencial central, se considera que los datasets difieren en más de una entrada. Esto puede ser probado construyendo K datasets cambiando una fila en cada uno.
 +==== Composición secuencial ====
 +Si se ejecutan k mecanismos en el mismo dataset y se publican todos los resultados, la privacidad se reduce al publicar más resultados, pero, si el valor de $δ$ es algo mayor, se puede obtener un valor de ε mucho menor, aumentando la privacidad.
  
pan/res_privacidad_diferencial.1736272835.txt.gz · Última modificación: 2025/01/07 18:00 por thejuanvisu