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1.
Differential Privacy Under Fireの攻撃手法を解説 Haeberlen
et al. Usenix Security 2011 間違いあったらすみません
2.
対象:差分プライバシを 利用した2つのシステム • PINQ [McSherry,
SIGMOD09] • SQL言語(C#のLINQ) + 差分プライバシ • Airavat[Roy et al, NSDI10] • Map Reduce + 差分プライバシ • それぞれ、プロトタイプが公開されている
3.
モデル • SQL likeな言語(PINQ)
or Map関数+Reduce関数 (Airavat)を通してデータにアクセスする • microquery : DBのレコード単位の計算 • macroquery : 集約した結果 (ノイズが加わる) noisy sum, foreach r in db, of{ if(r.score(“hoge”)>0) then return 1 else return 0 } microquerymacroquery
4.
Privacy Budget • クエリ回数を制限する仕組み •
クエリを繰り返すと, 徐々にプライバシが漏れる. • クエリ回数i - 差分プライバシ クエリの度に budgetが減る
5.
攻撃手法を2つ紹介 • Timing attacks •
Privacy budget attack • State attacks は今回扱いません
6.
Timing attacks • 結果の応答時間を測ることで秘密情報を奪取 •
rがAlice&&cancerなら1秒停止し, 0を返す. • クエリの結果 = rの戻り値の総和 + ノイズ • 1秒停止したら, Aliceがcancerであることがわかる!!! noisy sum, foreach r in db, of{ if(r.has(“cancer”)&&r.name(“Alice”)) then{pause for 1 second}; return 0 }
7.
Privacy budget attack •
privacy budgetがどれくらい減ったかを知ることに よって, 秘密の情報を奪取 • rがAlice&&cancerならbudgetを大量消費 • budgetを確かめることで, 秘密の情報を奪取 noisy sum, foreach r in db, of{ if(r.has(“cancer”)&&r.name(“Alice”)) then{run sub-query that uses a lot of privacy budget } return 0 }
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