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內(nèi)容簡介

　　《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全可信的共享技術(shù)研究》由上海交通大學(xué)博士后牛超越撰寫，內(nèi)容榮獲2021年度CCF優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎。作者以當(dāng)前普遍存在的“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象為切入點，力求突破制約大數(shù)據(jù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。全書從數(shù)據(jù)共享多個參與方的安全隱私和效用需求出發(fā)，充分考慮物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的大規(guī)模性、關(guān)聯(lián)性、異質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)化屬性，以及海量異構(gòu)終端設(shè)備的資源受限和間歇可用，分別研究分析了推理服務(wù)交易和終端間聯(lián)合學(xué)習(xí)，使得多方差異化需求得到精準(zhǔn)刻畫、充分滿足和高效驗證?！段锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全可信的共享技術(shù)研究》共六章：第1章緒論，主要介紹了全書的研究背景、研究意義，開展研究涉及的關(guān)鍵科學(xué)問題，以及全書的研究內(nèi)容和研究做出的貢獻(xiàn)，并向讀者介紹了全書的組織結(jié)構(gòu)。第2章相關(guān)研究工作，主要介紹了和本書關(guān)注點相關(guān)的一些研究工作，包括數(shù)據(jù)交易、可驗證計算、安全模型推理和終端間聯(lián)合學(xué)習(xí)。第3章感知數(shù)據(jù)分析服務(wù)中隱私補(bǔ)償及查詢定價機(jī)制，主要介紹了開展本章研究的技術(shù)準(zhǔn)備工作、交易機(jī)制的設(shè)計，并進(jìn)行了實驗評估。第4章模型推理服務(wù)中隱私可保護(hù)的批量結(jié)果驗證協(xié)議，主要介紹了開展本章研究的技術(shù)準(zhǔn)備工作、問題建模、設(shè)計原理，講解了底層理論協(xié)議設(shè)計、頂層應(yīng)用協(xié)議設(shè)計，并進(jìn)行了實驗評估。第5章超大規(guī)模終端間聯(lián)合子模型學(xué)習(xí)方法及隱私保護(hù)機(jī)制，主要介紹了開展本章研究的技術(shù)準(zhǔn)備工作，講解了協(xié)議設(shè)計的原理和細(xì)節(jié)，分析了安全隱私和復(fù)雜度，并進(jìn)行了實驗評估。第6章總結(jié)與展望，總結(jié)了全書的研究工作和成果，并對后續(xù)的研究方向及內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)劃與展望。

作者簡介

　　牛超越，上海交通大學(xué)博士后，研究興趣主要包括數(shù)據(jù)共享與交易、端云協(xié)同學(xué)習(xí)、推薦系統(tǒng)、隱私保護(hù)等。以第yi作者或通訊作者身份在USENIX OSDI、ACM MobiCom、 ACM KDD等高水平會議和IEEE TDSC、IEEE TKDE等權(quán)威期刊上發(fā)表論文10余篇。相關(guān)研究成果已應(yīng)用于阿里巴巴手機(jī)淘寶的重要業(yè)務(wù)場景。已申請專利10項，其中4項已授權(quán)。曾獲2021年度CCF優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎、上海交通大學(xué)研究生“學(xué)術(shù)之星”、阿里巴巴集團(tuán)學(xué)術(shù)合作優(yōu)秀實習(xí)生等榮譽。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 研究背景與意義 1
1.2 關(guān)鍵科學(xué)問題 4
1.3 研究內(nèi)容與貢獻(xiàn) 8
1.4 本書組織結(jié)構(gòu) 17
第2章相關(guān)研究工作
2.1 數(shù)據(jù)交易 20
2.2 可驗證計算 23
2.3 安全模型推理 24
2.4 終端間聯(lián)合學(xué)習(xí) 28
第3章感知數(shù)據(jù)分析服務(wù)中隱私補(bǔ)償及查詢定價機(jī)制
3.1 引言 34
3.2 技術(shù)準(zhǔn)備 38
3.2.1 系統(tǒng)模型 38
3.2.2 河豚隱私框架 39
3.2.3 馬爾可夫被干擾機(jī)制 41
3.3 交易機(jī)制設(shè)計 44
3.3.1 隱私度量 44
3.3.2 隱私補(bǔ)償 51
3.3.3 查詢定價 54
3.4 實驗評估 61
3.4.1 實驗設(shè)置 62
3.4.2 細(xì)粒度的隱私損失和隱私補(bǔ)償 62
3.4.3 魯棒的查詢定價 66
3.4.4 計算開銷與內(nèi)存開銷 70
3.5 本章小結(jié) 71
第4章模型推理服務(wù)中隱私可保護(hù)的批量結(jié)果驗證協(xié)議
4.1 引言 72
4.2 技術(shù)準(zhǔn)備 76
4.2.1 支持向量機(jī) 77
4.2.2 密碼學(xué)背景知識
4.3 問題建模 81
4.3.1 系統(tǒng)模型 81
4.3.2 安全需求與攻擊模型 83
4.4 設(shè)計原理 86
4.5 底層理論協(xié)議設(shè)計 91
4.5.1 面向點積的設(shè)計 91
4.5.2 面向平方歐氏距離的設(shè)計 94
4.5.3 復(fù)雜度分析 97
4.5.4 安全分析 98
4.6 頂層應(yīng)用設(shè)計 102
4.6.1 面向支持向量機(jī)的設(shè)計 103
4.6.2 面向其他機(jī)器學(xué)習(xí)算法的拓展 111
4.7 實驗評估
4.7.1 實驗設(shè)置 113
4.7.2 計算開銷 115
4.7.3 通信開銷 123
4.7.4 模型管理者的開銷 124
4.8 本章小結(jié) 125
第5章超大規(guī)模終端間聯(lián)合子模型學(xué)習(xí)方法及隱私保護(hù)機(jī)制
5.1 引言 126
5.1.1 產(chǎn)業(yè)界場景驅(qū)動 127
5.1.2 聯(lián)合子模型學(xué)習(xí)框架 130
5.1.3 新引入的隱私風(fēng)險 131
5.1.4 基本問題和挑戰(zhàn) 133
5.1.5 設(shè)計與貢獻(xiàn)總覽 136
5.2 技術(shù)準(zhǔn)備 139
5.2.1 安全隱私需求 140
5.2.2 隨機(jī)回答 143
5.3 協(xié)議設(shè)計 144
5.3.1 設(shè)計原理 144
5.3.2 設(shè)計細(xì)節(jié) 149
5.4 理論分析 162
5.4.1 安全隱私分析 163
5.4.2 復(fù)雜度分析 174
5.5 實驗評估 178
5.5.1 實驗設(shè)置 178
5.5.2 模型準(zhǔn)確率與收斂性 182
5.5.3 通信開銷 185
5.5.4 計算開銷 189
5.5.5 內(nèi)存與磁盤開銷 191
5.5.6 拓展性討論 191
5.6 本章小結(jié) 193
第6章總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié) 194
6.2 研究展望 197
6.2.1 數(shù)據(jù)和模型交易 198
6.2.2 端云協(xié)同 200