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👥 作者: Pranay Mundra, Adam Sealfon, Ziteng Sun, Quanquan C. Liu

本文研究在线差分隐私(DP)线性查询流回答问题,针对数据库工作负载中查询流高度可预测的特点(即重复任务和模板主导,即使到达顺序未知),提出了一种学习增强型差分隐私算法LAPRAS。核心思想是利用预测来指导隐私预算分配:假设存在一个预言机,输出可能出现在流中的查询预测集,然后对预测查询使用离线最优的矩阵机制(Matrix Mechanism)在其对应的全局敏感度下进行回答,而对未预测到的查询则从剩余预算中在线回答。为了在未知数量的未预测查询之间合理分配隐私支出,论文提出了一种平滑分配(Smooth Allocation)方法,该方法通过前T=Θ(log²S)个未预测查询形成无偏停止时间估计,并持续重新校准每个查询的支出。实验结果显示,在两个真实数据集上,LAPRAS实现了预期的一致性与鲁棒性平衡:当预测与实际查询重叠度高时,达到接近离线最优的效用;重叠度低时,性能优雅地退化为基线水平。本文主要贡献在于将预测引入在线DP查询回答,同时保证了鲁棒性,并提出了理论保证的新分配机制。适合对差分隐私、数据库安全和学习增强算法感兴趣的研究人员阅读。

💡 推荐理由: 本文提出了一种新颖的学习增强型DP查询回答框架,能够在隐私预算有限的情况下显著提升效用,同时保持对预测错误的鲁棒性。对于实际数据库系统中的隐私保护部署具有重要参考价值。

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