핵심 개념
가우시안 노이즈를 사용하는 Report Noisy Max와 Above Threshold 메커니즘에 대해 순수 차등 프라이버시 보장을 제공할 수 있다. 이를 위해 쿼리의 범위가 제한된다는 추가 가정이 필요하다.
초록
이 논문은 가우시안 노이즈를 사용하는 두 가지 고전적인 차등 프라이버시 선택 메커니즘인 Report Noisy Max와 Above Threshold에 대한 분석을 제공한다.
Report Noisy Max 메커니즘:
- 여러 개의 저민감도 스칼라 쿼리에 가우시안 노이즈를 더하고, 가장 큰 (노이즈가 추가된) 값을 가진 쿼리의 인덱스를 출력한다.
- 기존 분석에서는 근사 차등 프라이버시 보장만 제공했지만, 저자들은 쿼리의 범위가 제한된다는 추가 가정 하에 순수 차등 프라이버시 보장을 제공한다.
Above Threshold 메커니즘:
- 저민감도 스칼라 쿼리 시퀀스와 임계값을 받아, 첫 번째 노이즈가 추가된 쿼리 값이 임계값을 초과할 때까지 반복적으로 쿼리 값에 노이즈를 더한다.
- 기존 분석에서는 근사 차등 프라이버시 보장만 제공했지만, 저자들은 쿼리의 범위가 제한된다는 추가 가정 하에 순수 사후 차등 프라이버시 보장을 제공한다.
또한 저자들은 사후 차등 프라이버시 보장을 활용하여 완전 적응형 Sparse Vector Technique 메커니즘을 제안한다.
통계
쿼리의 범위가 [a, b]이고 민감도가 ∆일 때, Report Noisy Max 메커니즘은 ϵ-차등 프라이버시를 만족한다. 여기서 ϵ은 표준 정규 분포 CDF의 복잡한 함수로 표현된다.
쿼리의 범위가 [a, b]이고 민감도가 ∆일 때, Above Threshold 메커니즘은 ϵp-사후 차등 프라이버시를 만족한다. 여기서 ϵp는 표준 정규 분포 CDF의 복잡한 함수로 표현된다.