[发明专利]基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法及其系统

权利要求书

1.一种基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对查询数据库，设定查询数据库任一次查询的隐私预算参数阈值ε和任一次对查询数据库进行属性查询分配的隐私预算参数下界ε_min，定义用于存储查询数据库历史查询数据的历史查询集S(q′，r)，其中，q′为查询数据库中的历史查询属性，r为对应于历史查询属性的历史查询结果；

步骤二：对查询数据库中的属性进行预处理，减少查询冗余属性项对当前查询属性分配隐私预算参数的开销；

步骤三：采用关联分析算法计算查询数据库2至N项属性的极大频繁项集F，F＝f_m，m∈[2，N]，f_m表示在数据集上使用关联分析算法计算得到的m项极大频繁项集，N不小于2；

步骤四：采用极大频繁项集F计算历史查询集S(q′，r)中和当前查询属性q关联的历史查询属性，将由关联的所有历史查询属性构成的集合记为q的历史关联属性集Q；

步骤五：计算当前查询属性q与历史关联属性集Q中任一历史查询属性的杰卡德相似系数；

步骤六：根据杰卡德相似系数计算当前查询能分配的隐私预算参数上界ε_max；

步骤七：当隐私预算参数阈值ε耗尽或计算的当前查询属性能分配的隐私预算参数上界ε_max小于设定的任一次对查询数据库进行属性查询分配的隐私预算参数下界ε_min时，从历史关联属性集Q中使用指数机制选取一历史查询属性q′，根据历史查询集S(q′，r)返回对应于该历史查询属性q′的历史查询结果作为当前查询属性q的查询结果。

2.根据权利要求1所述的基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法，其特征在于，所述步骤二对查询数据库中属性进行预处理的操作为对连续属性离散化，去除查询属性中的空属性值和单一属性值的属性项。

3.根据权利要求1所述的基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法，其特征在于，所述步骤四中历史关联属性集Q的构建过程为：

将历史查询集S(q′，r)中所有历史查询属性与当前查询属性q做并集；若历史查询集S(q′，r)存在历史查询属性与当前查询属性q的并集结果为当前查询属性q，保留该历史查询属性至历史关联属性集Q中；若历史查询集S(q′，r)存在历史查询属性与当前查询属性q的并集结果不为当前查询属性q，但并集结果在查询数据库2至N项属性的极大频繁项集F中，则保留该历史查询属性至历史关联属性集Q中。

4.根据权利要求1所述的基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法，其特征在于，定义历史关联属性集Q中任一历史查询属性为q_i，则所述步骤五中当前查询属性q与历史查询属性q_i的杰卡德相似系数J_i的计算过程如下：

1)当q_i＝q时，J_i＝1；

2)当q_i≠q时，计算当前查询属性q、历史查询属性q_i、以及当前查询属性q和历史查询属性q_i的并集在查询数据库2至N项属性的极大频繁项集F中的支持度计数y₁、y₂、x，

5.根据权利要求4所述的基于交互式查询的自适应差分隐私预算分配方法，其特征在于，所述步骤六中当前查询能分配的隐私预算参数上界ε_max为：

其中，i∈[1，|Q|]，|Q|表示历史关联属性集Q中历史查询属性的项数，ε_i为历史查询属性查询时分配的隐私预算参。