I fondamenti algoritmici della privacy differenziale

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Titolo originale:

The Algorithmic Foundations of Differential Privacy

Contenuto del libro:

Il problema dell'analisi dei dati che preservano la privacy ha una lunga storia che abbraccia diverse discipline. Man mano che i dati elettronici sulle persone diventano sempre più dettagliati e che la tecnologia consente una raccolta e una cura sempre più potenti di questi dati, aumenta la necessità di una definizione di privacy robusta, significativa e matematicamente rigorosa, insieme a una classe di algoritmi computazionalmente ricchi che soddisfino questa definizione.

La privacy differenziale è una definizione di questo tipo. Algorithmic Foundations of Differential Privacy inizia motivando e discutendo il significato di privacy differenziale, e procede esplorando le tecniche fondamentali per ottenere la privacy differenziale e l'applicazione di queste tecniche in combinazioni creative, utilizzando il problema del rilascio di query come esempio continuo. Un punto chiave è che, ripensando l'obiettivo computazionale, spesso si possono ottenere risultati di gran lunga migliori di quelli che si otterrebbero sostituendo metodicamente ogni fase di un calcolo non privato con un'implementazione differenzialmente privata.

Nonostante alcuni potenti risultati computazionali, esistono ancora limitazioni fondamentali. Praticamente tutti gli algoritmi qui discussi mantengono la privacy differenziale contro avversari di potenza computazionale arbitraria: alcuni algoritmi sono computazionalmente intensivi, altri sono efficienti.

La complessità computazionale dell'avversario e dell'algoritmo è discussa. La monografia passa poi dai fondamenti alle applicazioni diverse dal rilascio di query, discutendo i metodi differenzialmente privati per la progettazione di meccanismi e l'apprendimento automatico. La maggior parte della letteratura sugli algoritmi a privacy differenziata considera un singolo database statico soggetto a numerose analisi.

Viene discussa la privacy differenziale in altri modelli, tra cui i database distribuiti e le computazioni su flussi di dati. The Algorithmic Foundations of Differential Privacy è un'introduzione completa ai problemi e alle tecniche della privacy differenziale e costituisce un riferimento prezioso per chiunque sia interessato all'argomento.