基于差分隐私保护的DP—DBScan聚类算法研究-论文.pdf

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1、CN43—1258／TP计算机工程与科学第37卷第4期2015年4月ISSN1OO7—13OXComputerEngineering&ScienceVo1．37，No．4，Apr．2015文章编号：1007—130X(2015)04—0830—05基于差分隐私保护的DP—DBScan聚类算法研究吴伟民，黄焕坤(广东工业大学计算机学院，广东广州510006)摘要：差分隐私保护是一种基于数据失真的隐私保护方法，通过添加随机噪声使敏感数据失真的同时也保证数据的统计特性。针对DBScan聚类算法在聚类分析过

2、程中会泄露隐私的问题，提出一种新的基于差分隐私保护的DP-DBScan聚类算法。在满足e一差分隐私保护的前提下，DP—DBScan聚类算法在基于密度的DBScan聚类算法上引入并实现了差分隐私保护。算法能够有效地保护个人隐私，适用于不同规模和不同维度的数据集。实验结果表明，与DBScan聚类算法相比，DP—DBScan聚类算法在添加少量随机噪声的情况下能保持聚类的有效性并获得差分隐私保护。关键词：差分隐私；DBScan；DP—DBScan；隐私保护；数据挖掘中图分类号：TP309文献标志码：Adoi

3、：lO．3969／j．issn．1007—130X．2015．04．033ADP·-DBScanclusteringalgorithmbasedondifferentialprivacypreservingWUWei—min。HUANGHuan—kun(SchoolofComputer，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Differentialprivacypreservingisaprivacypreser

4、vingmethodbasedondatadistortion，whichprotectsthesensitivedataandkeepsthedatastatisticalpropertiesbyaddingrandomnoise．ToprotectdataprivacyfortheclusteringprocessofDBScan，wepresentanovelDP—DBScanclusteringalgo—rithmintheframeworkofdifferentialprivacypres

5、erving．Subjectedtotherestrictionon￡一differentialprivacy，theproposedDP—DBScanclusteringalgorithmcannotonlyprotectpersonalprivacyeffectivelybutcanbeappliedtodatasetsofdifferentsizesanddimensions．Experimentalresultsshowthat，com—paredwiththeDBScanclusterin

6、gmethod，theDP—DBScanclusteringalgorithmachievesclusteringvalidi—tyaswellasdifferentialprivacypreservingwhenasmal1amountofnoiseareadded．Keywords：differentialprivacy；DBScan；DP—DBScan；privacypreserving；datamining隐私保护技术主要是在数据分布方式、数据转换方引言法、数据挖掘算法和数据与规则隐藏等不同

7、维度上提供隐私保护方法[2]。DworkC_3在2006年提出数据挖掘(DataMining)是指从大量数据中提了差分隐私保护(DifferentialPrivacyPreserving)取或“挖掘”知识，而隐私保护(PrivacyPreserving)技术，掀起了研究热潮。成为该领域的热门课题。隐私保护技术是指保护本文在基于密度的聚类方法中首次引入了差私有信息或敏感知识在数据挖掘过程中不被泄露，分隐私保护技术，并在DBScan聚类算法上实现了同时又能较为准确地保证某些数据统计特性Ⅲ。基于差分隐私保

8、护的DP—DBScan聚类算法。本文*收稿日期：2Ol4一Ol_13；修回日期：2014—04—03基金项目：广州市科技计划资助项目(2012Y2—00046)通信作者：黄焕坤(987337272@qq．com)通信地址：510006广东省广州市广州大学城广东工业大学计算机学院2l1办公室Address：Room211，SchoolofComputer，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouHigherEducationMe