• IT-Karriere:
  • Services:

Kontrolliertes Grundrauschen

In einem vereinfachten Zahlenbeispiel könnte das so aussehen: In einer Datenbank A sind 99 Raucherinnen und Raucher enthalten und bei 23 davon ist vermerkt, dass sie eine Lungenkrankheit haben. In Datenbank B ist zusätzlich Alice enthalten. Angreifer würden nun bei beiden Datenbanken anfragen, wie hoch der Anteil an Lungenerkrankungen ist.

Stellenmarkt
  1. MAINGAU Energie GmbH, Obertshausen
  2. Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz

Im Fall A bekämen sie ohne zusätzliche Schutzmechanismen die Antwort: Bei 23,23 Prozent aller Raucherinnen und Raucher lässt sich eine Lungenkrankheit beobachten. Im Fall B bekäme er immer die Antwort: 24 Prozent davon sind erkrankt. Daraus könnte er schließen: In der zweiten Datenbank ist eine zusätzliche Person, die nicht gesund ist.

Um das zu verhindern, wird für Differential Privacy bei der Berechnung des Ergebnisses in der Regel ein kontrolliertes Rauschen hinzugefügt. Es kämen also nicht 23,23 oder 24 Prozent heraus, sondern bei dem einen Mal vielleicht 23,78 und bei einem anderen 22,8 Prozent. Bei einer ehrlichen Anfrage ist das kein Problem: Es interessiert nur, ob Rauchen zu einem erhöhten Lungenkrankheitsrisiko führt.

Angreifer haben nun aber ein Problem: Sie können die beiden Datensätze nicht mehr auseinanderhalten, da sie zum gleichen Ergebnis führen könnten. Je größer das Rauschen, desto besser wird das einzelne Datum geschützt.

Wird das Rauschen jedoch zu groß, können die Ergebnisse auch unbrauchbar werden. Das Verhältnis zwischen der Genauigkeit der Ergebnisse und dem Verlust der Privatsphäre lässt sich durch die Parameter des Rauschens steuern.

Darin liegt einer der Vorteile von Differential Privacy: Der Verlust an Privatsphäre, ausgedrückt durch den Parameter ε, lässt sich bestimmen. Wenn das kontrollierte Zufallsrauschen einer häufig genutzten Laplace-Verteilung entspricht, wird die Streuung der Verteilung durch 1/ε definiert.

Hacking & Security: Das umfassende Handbuch. 2. aktualisierte Auflage des IT-Standardwerks (Deutsch) Gebundene Ausgabe

Zentral versus dezentral: eine Frage des Vertrauens

Dwork und ihre Kollegen gingen zunächst von einem Modell wie der Raucherdatenbank aus, in dem Rohdaten an einer Stelle unverrauscht vorliegen. Erst die Ergebnisse einer Berechnung oder Abfrage sind durch Differential-Privacy-Verfahren geschützt. Doch denjenigen, die die Daten sammeln, muss Alice vertrauen. Ein Beispiel dafür ist der derzeit stattfindende US-Zensus.

Wenn die Ergebnisse der Zählung veröffentlicht werden, sollen für Betrachter keine Erkenntnisse über Minderheiten möglich sein, selbst wenn sie sie mit anderen Daten korrelieren. Dennoch sollen die Daten statistisch aussagekräftig sein und Aufschlüsse über Alters- und Sozialstrukturen erlauben.

Daher hat sich das US Census Bureau dazu entschieden, die veröffentlichten Ergebnisse mit Differential-Privacy-Verfahren zu schützen. Frühere Methoden wie das Hin- und Hertauschen von Daten zwischen geografischen Regionen zur Verungenauung seien mit heutigen Analysemöglichkeiten nicht mehr ausreichend, heißt es dazu.

Zentralisierte Differential-Privacy-Ansätze haben einen Nachteil: Die Nutzer müssen der Instanz vertrauen, die ihre Daten sammelt. Das macht sie sowohl anfällig für Missbrauch durch Betreiber von Datenbanken als auch für Angreifer, die sich Zugriff auf die Rohdaten verschaffen könnten.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Differential Privacy: Es bleibt undurchsichtigEmojis und Eingabevorschläge 
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5.  


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 21,99€
  2. (u. a. Star Wars: Squadrons für 29,99€, Star Wars Jedi: Fallen Order für 29,99€, Star Wars...
  3. gratis

sevenacids 16. Okt 2020 / Themenstart

Und das ist, nach meiner Ansicht, dass in vielen Fällen einfach mehr personenbezogene...

Kommentieren


Folgen Sie uns
       


Microsoft Flight Simulator - Test

Hardwarehungriger Höhenflug: Der neue FluSi sieht fantastisch aus und spielt sich auch so.

Microsoft Flight Simulator - Test Video aufrufen
Bauen: Ein Hochhaus aus Holz für Hamburg
Bauen
Ein Hochhaus aus Holz für Hamburg

Die weltweite Zementherstellung stößt jährlich mehr CO2 aus als der Luftverkehr. Ein nachwachsender Rohstoff soll Bauen umweltfreundlicher machen.
Ein Bericht von Werner Pluta

  1. Transformation Söder will E-Auto-Gutschein beim Kauf von Verbrennern
  2. Kohlendioxidabscheidung Norwegen fördert Klimaschutzprojekt mit 1,5 Milliarden Euro
  3. Rohstoffe Kobalt-Kleinbergbau im Kongo soll besser werden

Shifoo: Golem.de startet Betatest seiner Karriere-Coaching-Plattform
Shifoo
Golem.de startet Betatest seiner Karriere-Coaching-Plattform

Beratung, die IT-Profis in Job & Karriere effizient und individuell unterstützt: Golem.de startet die Video-Coaching-Plattform Shifoo. Hilf uns in der Betaphase, sie für dich perfekt zu machen, und profitiere vom exklusiven Angebot!

  1. Stellenanzeige Golem.de sucht Verstärkung für die Redaktion
  2. Stellenanzeige Golem.de sucht CvD (m/w/d)
  3. In eigener Sache Die 24-kernige Golem Workstation ist da

Star Trek Discovery: Harte Landung im 32. Jahrhundert
Star Trek Discovery
Harte Landung im 32. Jahrhundert

Die dritte Staffel von Star Trek: Discovery nutzt das offene Ende der Vorgängerstaffel. Sie verspricht Spannung - etwas weniger Pathos dürfte es aber sein.
Eine Rezension von Tobias Költzsch

  1. Star Trek Prodigy Captain Janeway spielt in Star-Trek-Cartoonserie mit
  2. Paramount Zukunft für Star-Trek-Filme ist ungewiss
  3. Streaming Star Trek Discovery kommt am 15. Oktober zurück

    •  /