Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2506.20828

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 数据结构与算法

arXiv:2506.20828 (cs)
[提交于 2025年6月25日 (v1) ,最后修订 2025年6月27日 (此版本, v2)]

标题: 实用且准确的局部边差分隐私图算法

标题: Practical and Accurate Local Edge Differentially Private Graph Algorithms

Authors:Pranay Mundra, Charalampos Papamanthou, Julian Shun, Quanquan C. Liu
摘要: 随着跨多个领域的大型网络的兴起,需要复杂的图分析,这通常涉及敏感数据并引发隐私问题。 本文使用本地差分隐私(LDP)来解决这些挑战,LDP在个体层面强制隐私,其中不信任任何第三方实体,与假设有一个可信管理者的集中式模型不同。 我们为两种基本的图统计量:k-core分解和三角形计数引入了新颖的LDP算法。 我们的方法利用输入相关的私有图属性,特别是图的退化性和最大度,以提高理论效用。 与之前的方法不同,我们的误差界限由最大度而不是边的总数决定,从而产生显著更紧的保证。 对于三角形计数,我们改进了Imola、Murakami和Chaudhury的工作[USENIX Security `21, `22],后者根据边数界定了误差。 相反,我们的算法通过利用私有出度方向,这是Eden等人[ICALP `23]的随机响应技术的改进变体,以及一种新的分析方法,实现了基于图退化性的边界,提供了比之前工作更强的保证。 除了理论上的优势,我们在分布式模拟中首次评估了本地DP算法,而之前的工作仅在单个处理器上进行测试。 在真实世界图上的实验显示了显著的准确性提升:我们的k-core分解误差在精确值的3倍以内,远远优于Dhulipala等人[FOCS `22]基准的131倍误差。 我们的三角形计数算法将乘法近似误差减少了多达六个数量级,同时保持了具有竞争力的运行时间。
摘要: The rise of massive networks across diverse domains necessitates sophisticated graph analytics, often involving sensitive data and raising privacy concerns. This paper addresses these challenges using local differential privacy (LDP), which enforces privacy at the individual level, where no third-party entity is trusted, unlike centralized models that assume a trusted curator. We introduce novel LDP algorithms for two fundamental graph statistics: k-core decomposition and triangle counting. Our approach leverages input-dependent private graph properties, specifically the degeneracy and maximum degree of the graph, to improve theoretical utility. Unlike prior methods, our error bounds are determined by the maximum degree rather than the total number of edges, resulting in significantly tighter guarantees. For triangle counting, we improve upon the work of Imola, Murakami, and Chaudhury [USENIX Security `21, `22], which bounds error in terms of edge count. Instead, our algorithm achieves bounds based on graph degeneracy by leveraging a private out-degree orientation, a refined variant of Eden et al.'s randomized response technique [ICALP `23], and a novel analysis, yielding stronger guarantees than prior work. Beyond theoretical gains, we are the first to evaluate local DP algorithms in a distributed simulation, unlike prior work tested on a single processor. Experiments on real-world graphs show substantial accuracy gains: our k-core decomposition achieves errors within 3x of exact values, far outperforming the 131x error in the baseline of Dhulipala et al. [FOCS `22]. Our triangle counting algorithm reduces multiplicative approximation errors by up to six orders of magnitude, while maintaining competitive runtime.
评论: 将出现在VLDB 2025上
主题: 数据结构与算法 (cs.DS) ; 密码学与安全 (cs.CR); 数据库 (cs.DB)
引用方式: arXiv:2506.20828 [cs.DS]
  (或者 arXiv:2506.20828v2 [cs.DS] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.20828
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Pranay Mundra [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 6 月 25 日 20:54:07 UTC (3,423 KB)
[v2] 星期五, 2025 年 6 月 27 日 03:23:30 UTC (3,423 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-06
切换浏览方式为:
cs.CR
cs.DB
cs.DS

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号