[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011060252.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112202542A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菊婷;陳偉堅(jiān);李想
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華-伯克利深圳學(xué)院籌備辦公室
• 主分類號(hào): H04L9/00
• 分類號(hào): H04L9/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：確定數(shù)據(jù)集的范圍，計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在所述數(shù)據(jù)集內(nèi)的密度；預(yù)設(shè)密度閾值，根據(jù)所述密度閾值和所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的密度進(jìn)行劃分，以得到高密度節(jié)點(diǎn)和低密度節(jié)點(diǎn)；將所述高密度節(jié)點(diǎn)采用均值替代方法進(jìn)行計(jì)算，得到第一隨機(jī)擾動(dòng)數(shù)據(jù)；將所述低密度節(jié)點(diǎn)采用增強(qiáng)加法數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法進(jìn)行計(jì)算，得到第二隨機(jī)擾動(dòng)數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)再數(shù)據(jù)集內(nèi)的密度，然后根據(jù)不同的密度進(jìn)行劃分成高密度節(jié)點(diǎn)和低密度節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)于不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)采用不同的擾動(dòng)方法，一方面得到符合原始數(shù)據(jù)的擾動(dòng)方法，另一方面能夠保留原始數(shù)據(jù)性質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)加密的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和生活中積累了大量的數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)挖掘主要為從海量數(shù)據(jù)中獲取有價(jià)值的知識(shí)，但是數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘也帶來了“保護(hù)隱私”的問題，因此數(shù)據(jù)隱私成為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代安全的一個(gè)重要標(biāo)志。其中，數(shù)據(jù)擾動(dòng)是數(shù)據(jù)挖掘中隱私保護(hù)的方式之一。

目前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法主要為獨(dú)立噪音方法和相關(guān)噪音方法，其中獨(dú)立噪音方法通過正態(tài)分布或均勻分布，直接生成與原始數(shù)據(jù)無關(guān)的擾動(dòng)；通過加法結(jié)構(gòu)直接添加到原始數(shù)據(jù)上，從而改變?cè)紨?shù)據(jù)的值。相關(guān)噪聲方法通過正態(tài)分布生成隨機(jī)噪音，并通過原始數(shù)據(jù)的宏觀統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和特征計(jì)算正態(tài)分布的相關(guān)參數(shù)，從而使生成的噪聲能一定程度上符合原數(shù)據(jù)的特點(diǎn)；通過加法結(jié)構(gòu)直接作用于原數(shù)據(jù)，從而改變?cè)紨?shù)據(jù)的值并對(duì)其產(chǎn)生一定的擾動(dòng)。但是獨(dú)立噪音方法選擇的擾動(dòng)生成分布參數(shù)與原數(shù)據(jù)本身無關(guān)，生成的擾動(dòng)與元數(shù)據(jù)耦合性差且無法根據(jù)實(shí)際需求改變擾動(dòng)噪音。然而相關(guān)噪聲方法選擇的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)過于宏觀，很難探查并表示原數(shù)據(jù)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及不同特征之間關(guān)系，因此生成的隨機(jī)擾動(dòng)在一定程度上會(huì)有較大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法，能夠輸出穩(wěn)健性高的隨機(jī)擾動(dòng)數(shù)據(jù)，且與原始數(shù)據(jù)耦合性強(qiáng)。

本發(fā)明實(shí)施例還提出一種數(shù)據(jù)擾動(dòng)設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施例還提出一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。

第一方面，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法，包括：

確定數(shù)據(jù)集的范圍，計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在所述數(shù)據(jù)集內(nèi)的密度；

預(yù)設(shè)密度閾值，根據(jù)所述密度閾值和所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的密度進(jìn)行劃分，以得到高密度節(jié)點(diǎn)和低密度節(jié)點(diǎn)；

將所述高密度節(jié)點(diǎn)采用均值替代方法進(jìn)行計(jì)算，得到第一隨機(jī)擾動(dòng)數(shù)據(jù)；

將所述低密度節(jié)點(diǎn)采用增強(qiáng)加法數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法進(jìn)行計(jì)算，得到第二隨機(jī)擾動(dòng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法至少具有如下有益效果：通過計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)集內(nèi)的密度，然后根據(jù)不同的密度進(jìn)行劃分，形成高密度節(jié)點(diǎn)和低密度節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)于不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)采用不同的擾動(dòng)方法，既能得到符合原始數(shù)據(jù)的擾動(dòng)方法，又能夠保留原始數(shù)據(jù)性質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法，所述數(shù)據(jù)集的范圍采用K近鄰算法確定。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)擾動(dòng)方法，計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在所述數(shù)據(jù)集內(nèi)的密度，具體包括：

計(jì)算所述數(shù)據(jù)集內(nèi)任意兩個(gè)所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)鋭?shì)；

計(jì)算該所述數(shù)據(jù)集的總拓?fù)鋭?shì)；

將所述拓?fù)鋭?shì)和所述總拓?fù)鋭?shì)進(jìn)行計(jì)算，得到所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)潇兀?/p>

根據(jù)所述拓?fù)潇赜?jì)算出所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的密度；

將集合內(nèi)的所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)重復(fù)上述步驟，得到集合內(nèi)所有所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的密度。