面向社區(qū)檢測(cè)的局部隨機(jī)化匿名方法的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，尤其是社交平臺(tái)的興起，越來(lái)越多的用戶加入到線上社交平臺(tái)，使得社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量迅猛增加，不但方便了個(gè)人及團(tuán)體更好的進(jìn)行交流，也方便相關(guān)科研機(jī)構(gòu)對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更細(xì)致的研究分析。但是，有些數(shù)據(jù)卻不能直接提供給相關(guān)科研人員使用，因?yàn)閿?shù)據(jù)中可能包含一些敏感信息，比如姓名、用戶關(guān)系、工資等。如果直接對(duì)原始數(shù)據(jù)發(fā)布，有可能泄露用戶隱私。因此我們?cè)诎l(fā)布數(shù)據(jù)前必須對(duì)相應(yīng)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行隱私保護(hù)處理，但是這些隱私保護(hù)策略可能會(huì)很大程度

2、上修改原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)信息。因此，如何在數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)的效用性取得平衡是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　目前的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)布方法主要是給定一個(gè)原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖，進(jìn)行相應(yīng)的隱私匿名保護(hù)后，直接發(fā)布。但是忽略了如下問(wèn)題:（一）僅僅考慮隱私安全，沒(méi)有考慮到社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖的信息改變量;（二）原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖中可能包含各個(gè)子社區(qū)，沒(méi)有對(duì)相應(yīng)的子社區(qū)的隱私安全做詳細(xì)的考慮。以上兩點(diǎn)使數(shù)據(jù)的實(shí)用性降低。發(fā)布的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖越精細(xì)對(duì)于相關(guān)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)

3、分析者越有利，本文通過(guò)社區(qū)檢測(cè)算法對(duì)劃分后的子社區(qū)結(jié)構(gòu)（結(jié)點(diǎn)的度）做相應(yīng)的隱私保護(hù)分析，對(duì)面向社區(qū)檢測(cè)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)做相應(yīng)的研究。本文的主要工作如下:
　　首先，通過(guò)分析當(dāng)前的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)方法，發(fā)現(xiàn)其不足。本文使用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（結(jié)點(diǎn)的度）作為攻擊者背景知識(shí)，傳統(tǒng)的k度匿名方法以及隨機(jī)化方法在隱私保護(hù)的過(guò)程中沒(méi)有充分考慮原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖，以及原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖中存在多個(gè)子社區(qū)，一些邊的連接關(guān)系可以分為子社區(qū)內(nèi)部的連接，子社區(qū)

4、之間的連接。在進(jìn)行隱私保護(hù)的過(guò)程中，可能會(huì)破壞原始社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，比如一些社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的添加刪除或者邊的添加刪除。在k度匿名以及隨機(jī)化的過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生很多的不確定圖，破壞了數(shù)據(jù)的實(shí)用性。
　　其次，對(duì)于上述兩種傳統(tǒng)方法存在的不足，本文提出了一種新的保護(hù)子社區(qū)結(jié)構(gòu)信息的局部隨機(jī)化擾動(dòng)方法。在該方法中:首先基于社區(qū)檢測(cè)過(guò)程中，記錄邊介數(shù)。當(dāng)社區(qū)檢測(cè)完成之后，根據(jù)攻擊者的背景知識(shí)（結(jié)點(diǎn)的度），判斷是否有隱私泄露，如果沒(méi)有，說(shuō)明該子社

5、區(qū)不存在隱私泄露問(wèn)題，不做處理;如果有隱私泄露，判斷隱私泄露結(jié)點(diǎn)所連接的邊是否都在子社區(qū)內(nèi)部，如果是社區(qū)內(nèi)部的邊，屬于社區(qū)內(nèi)的隱私泄露，則等概率刪除或者添加邊，運(yùn)用隨機(jī)化進(jìn)行擾動(dòng);如果隱私泄露的結(jié)點(diǎn)所連接的邊與另一個(gè)社區(qū)相連，說(shuō)明該結(jié)點(diǎn)存在邊介數(shù)，調(diào)整邊介數(shù)被刪除的概率，使其被刪除的概率增大，然后在子社區(qū)間進(jìn)行隨機(jī)化處理操作。通過(guò)該方法，很大程度上保證了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖的原始面貌，對(duì)于任意的子社區(qū)，在保證隱私要求的前提下，該子社區(qū)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)