一种面向电力用户社交网络的隐私保护方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115828312A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202310128086.5(22)申请日2023.02.17(71)申请人浙江浙能数字科技有限公司地址310012浙江省杭州市西湖区高技街32号307室申请人浙江浙能乐清发电有限责任公司(72)发明人王一然陈永辉柴真琦杨帮敏罗天李汉秋吴群超庞雷(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101专利代理师张羽振(51)Int.Cl.G06F21/62(2013.01)G06Q50/00(2012.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种面向电力用户社交网络的隐私保护方法及系统(57)摘要本发明涉及一种面向电力用户社交网络的隐私保护方法及系统，包括：对电力用户的原始数据进行处理；对电力用户进行分组；对分组之后的电力用户的信息进行提取，并且添加拉普拉斯噪声进行扰动，最终生成一个新的社交网络。本发明的有益效果是：本发明在满足差分隐私的前提下对用户进行分组，有效降低了数据的维度；并针对同一组内用户和不同组间用户的不同特征，采用不同的方法进行提取和重构社交网络，降低了噪声的扰动影响，提高了合成的社交网络的可用性。CN115828312ACN115828312A权利要求书1/2页1.一种面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，包括：步骤1、对电力用户的原始数据进行处理，构造电力用户的社交网络，记录用户信息和用户之间的连接信息；步骤2、通过采用结合拉普拉斯机制和指数机制的标签传播算法，对电力用户进行分组；步骤3、对分组之后的电力用户的信息进行提取，并且添加拉普拉斯噪声进行扰动，最终生成一个新的社交网络。2.根据权利要求1所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤2包括：步骤2.1、根据用户之间的连接信息获取每个用户的邻居数量，并向其添加拉普拉斯噪声，此过程分配的隐私预算为，；步骤2.2、为每个用户分配一个标签，结合指数噪声机制更新用户的标签，从而得到最终的用户分组情况，此过程分配的隐私预算为，。3.根据权利要求2所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤3包括：步骤3.1、获取每个用户到其所在组的邻居数量和不同组之间的连接总数，并向其中添加拉普拉斯噪声，此过程分配的隐私预算为，；步骤3.2、对于同一个组内的用户，使用优先连接模型生成用户连接；步骤3.3、对于不同组的用户，使用简单随机图模型生成用户连接；步骤3.4、将同一个组内和不同组用户的连接信息进行整合，得到最终的用户社区网络。4.根据权利要求3所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤2.1包括：步骤2.1.1、基于用户的社交网络图，获得每个用户对应的邻居数量；步骤2.1.2、对获得的邻居数量添加拉普拉斯噪声，分配的隐私预算为。5.根据权利要求4所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤2.2包括：步骤2.2.1、初始化，将所有用户随机分成m组，每个用户被随机分配一个标签，其中m为用户总数的算术平方根的取整值；步骤2.2.2、对获取的扰动后的每个用户的邻居数量进行降序排列，从而确定标签传播的顺序，即邻居数量越大的用户的顺序越靠前；步骤2.2.3、根据所述标签传播的顺序对用户进行遍历，获取用户到各个组的邻居数量，即；步骤2.2.4、通过指数机制更新用户的标签，用户分到第k组的概率为：；其中，为每一轮遍历的隐私预算，c为遍历的总轮数，和为用户到第i、k组的邻居数量，i的取值是从整数1到整数m。2CN115828312A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤3.1包括：步骤3.1.1、对于同一个组内的用户，统计其在该组内的邻居数量，并使用拉普拉斯噪声对真实值进行扰动，分配的隐私预算为；步骤3.1.2、对于不同组的用户，统计组与组之间的连接总数，并使用拉普拉斯噪声进行扰动，分配的隐私预算为。7.根据权利要求6所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤3.2包括：步骤3.2.1、在同一组内的用户数为时，生成个用户构成的初始小型连通图，，每个用户至少有一条连接边；步骤3.2.2、每次加入一个新的用户，它有条边与现有用户连接，，新用户与用户相连的概率取决于用户的邻居数量，计算公式如下：；其中，为用户j的邻居数量；步骤3.2.3、不断加入新用户并产生连边，直到总的用户数量达到。8.根据权利要求7所述的面向电力用户社交网络的隐私保护方法，其特征在于，步骤3.3包括：步骤3.3.1、在两个组的用户数分别为和时，根据不同组之间的用户连接总数，计算出不同组用户之间的连接概率为；步骤3.3.2、基于计算出的连接概