(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210738857.8 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 尹诗玉　朱友文　 (74)专利代理 机构 南京合砺 专利商标代理事务 所(普通合伙) 32518 专利代理师 许云花 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种估计二维数据频率的效用优化本地差 分隐私方法 (57)摘要 本发明公开了一种估计二维数据频率的效 用优化本地差分隐私方法， 包括对二维数据的效 用优化本地差分隐私模型进行了定义， 接着提供 一种新的数据扰动机制。 每个用户报告2个属性 的值组成一个二维数据， 其次， 服务器将其中一 个属性视为全 敏感， 另一个属性划分为敏感以及 非敏感部分， 并对其分别设置隐私预算的取值。 用户根据服务器端提供的隐私预算的取值， 在本 地对自己的二维数据进行扰动， 将扰动后的噪声 值提交给数据收集方。 最后， 服务器端收集到所 有用户的扰动数据后， 对数据进行统计， 从而估 计二维数据的频率。 本发明将效用优化本地差分 隐私扩展到二维领域， 可用于二维数据频率的估 计， 进一步扩大了之后的应用范围。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115168893 A 2022.10.11 CN 115168893 A 1.一种估计二维数据频率的效用优化本地差分隐私方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 设置服 务器端隐私预算的取值； 其中， 二维属性总的隐私预算为ε， 对于全敏感部分需要单独满足的隐私预算的取值为 εx； S2、 每个用户报告一个二维数据， 记作(x， y)， x的输入域为X， 输出域记作M； y的输入域 包括敏感部分Ys和非敏感部分Yn， y的输出域对应为 Np和NI， 且存在如下定义： 定义 对于任意的(y0， x0)≠(y′0， x ′0)， 满足以下不 等式： 其中ε为隐私预算， 该定义保证了(x， y)整体满足 ε ‑LDP； 定义 对于任意的y0≠y′0， 满足以下 条件： 目 定义 对于任意的x≠x ′， 有以下不 等式： S3、 设置如下扰动机制， 包括如下 过程： 对于(x， y)∈(X， YS)部分： 对于(x， y)∈(X， YN)部分： 其中： S4、 将步骤(S3)扰动后的数据报告给服务器端， 服务器端根据所有用户报告的扰动值， 对二维数据的频率进行估计。 2.根据权利要求1所述的估计二维数据频率的效用优化本地差分隐私方法， 其特征在 于， 步骤(S3)包括如下 过程： 视属性x为全敏感， 属性y包括敏感和非敏感各两部分， 属性x 的输入域为X， 输出域M， y 的敏感输入域 为YS， 非敏感输入域 为YN， 保护输出域 为NP， 可逆输出域 为NI； 对属性x视为全敏感并进行扰动， 对于属性y的敏感部分， 以步骤(S3)中概率a保持不 变， 否则扰动为保护输出域中的任一值， 对于非敏感部分， 以步骤(S3)中的概率b扰动到保 护输出域， 否则扰动到可逆输出域。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115168893 A 23.根据权利要求1所述的估计二维数据频率的效用优化本地差分隐私方法， 其特征在 于， 步骤(S4)中， 服 务器端收到扰动 后的值， 对二维数据的频率进行估计的过程如下： 对于输出域在(M， NP)的部分， 设 表示属性取值分别为x＝i， y＝j的真实频数， 表示 该取值下的经验频 数， 表示频数的估计值， 估计公式为： 通过上述公式可以估计得到x＝i， y＝j的频 数， 频率的估计值 通过频数除以总用户数 计算获得， 即， 对于输出域在(M， NI)的部分， 估计 计算公式如下： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115168893 A 3