一种基于差分隐私的电网数据保护方法、电子设备及介质与流程

本发明涉及数据隐私保护，尤其涉及一种基于差分隐私的电网数据保护方法、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，人们的用电量大大提高，传统的电网设施已无法满足人们的需求，智能终端设备应运而生。相对于传统设备来说，智能终端设备收集的用户用电等数据更加的丰富和详细。但是，电网信息中可能包含用户的用电量、个人隐私身份信息等一些敏感的信息，攻击者可以凭此推断出用户的电器使用以及能耗情况，若攻击者长时间对此进行检测就可以推断出用户的睡觉、外出等生活行为。

2、为保证用户的信息安全，可以对电网数据进行隐私保护。在传统的隐私保护中，可以采用密码学方法，通过对数据加密来达到隐私保护的目的，但在数据交互时会多次的解密与加密，这就产生过多的计算和通信开销。又或者，可以通过物理扰动来扰动终端数据，但是，当前数据隐私保护中噪声选择依赖人工经验，若添加的噪声较小则无法起到隐私保护的作用，如果添加过多的噪声就会破坏原数据的统计规律。故，如何在保证一定隐私保护程度的基础上，最大程度地减少对电网数据可用性成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于差分隐私的电网数据保护方法、电子设备及介质，以解决当前依赖人工经验选择噪声进行电网数据隐私保护的情况下，无法在保证高隐私保护程度的同时减少对电网数据可用性的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种基于差分隐私的电网数据保护方法，其中，该方法包括：

3、获取与目标用户关联的电网数据生成第一数据集，根据所述第一数据集生成第二数据集；其中，所述第一数据集与所述第二数据集相差一个所述电网数据；

4、获取至少两个初始隐私预算，基于粒子群算法确定所述初始隐私预算中的目标隐私预算；

5、根据所述第一数据集中的电网数据和所述第二数据集中的电网数据确定差分隐私敏感度；

6、根据所述差分隐私敏感度和目标隐私预算确定与待保护电网数据的数量相同的噪声值；其中，所述噪声值用于对所述待保护电网数据进行隐私保护。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种基于差分隐私的电网数据保护装置，其中，该装置包括：

8、数据集确定模块，用于获取与目标用户关联的电网数据生成第一数据集，根据所述第一数据集生成第二数据集；其中，所述第一数据集与所述第二数据集相差一个所述电网数据；

9、隐私预算确定模块，用于获取至少两个初始隐私预算，基于粒子群算法确定所述初始隐私预算中的目标隐私预算；

10、敏感度确定模块，用于根据所述第一数据集中的电网数据和所述第二数据集中的电网数据确定差分隐私敏感度；

11、数据保护模块，用于根据所述差分隐私敏感度和目标隐私预算确定与待保护电网数据的数量相同的噪声值；其中，所述噪声值用于对所述待保护电网数据进行隐私保护。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

13、至少一个处理器；以及

14、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

15、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于差分隐私的电网数据保护方法。

16、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于差分隐私的电网数据保护方法。

17、本发明实施例的技术方案，通过获取与目标用户关联的电网数据生成第一数据集，根据第一数据集生成第二数据集；其中，第一数据集与第二数据集相差一个电网数据，获取至少两个初始隐私预算，基于粒子群算法确定初始隐私预算中的目标隐私预算，再根据第一数据集中的电网数据和第二数据集中的电网数据确定差分隐私敏感度；按照差分隐私敏感度和目标隐私预算确定与待保护电网数据的数量相同的噪声值，实现最优的目标隐私预算的确定，保证电网数据在高隐私保护程度的基础上，达到电网数据失真最小，提升电网数据隐私保护的性能。

18、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种基于差分隐私的电网数据保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与目标用户关联的电网数据生成第一数据集，根据所述第一数据集生成第二数据集，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取至少两个初始隐私预算，基于粒子群算法确定所述初始隐私预算中的目标隐私预算，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述第二数据的概率分布结果和第三数据的概率分布结果，并按照概率分布结果确定所述第二数据和所述第三数据的概率分布结果差值，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述第一数据、所述第二数据、所述概率分布结果差值以及预设提取次数确定每个所述初始隐私预算的适应度，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述适应度更新各所述初始隐私预算，直至迭代至预设最大迭代步数，确定各迭代后数值最小的所述初始隐私预算作为目标隐私预算，包括：

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数据集中的电网数据和所述第二数据集中的电网数据确定差分隐私敏感度，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述差分隐私敏感度和目标隐私预算确定与待保护电网数据的数量相同的噪声值，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的基于差分隐私的电网数据保护方法。

技术总结本发明公开了一种基于差分隐私的电网数据保护方法、电子设备及介质，涉及数据隐私保护技术领域。其中，该方法包括：获取与目标用户关联的电网数据生成第一数据集，根据第一数据集生成第二数据集；第一数据集与第二数据集相差一个电网数据；获取至少两个初始隐私预算，基于粒子群算法确定初始隐私预算中的目标隐私预算；根据第一数据集中的电网数据和第二数据集中的电网数据确定差分隐私敏感度；按照差分隐私敏感度和目标隐私预算确定与待保护电网数据的数量相同的噪声值；噪声值用于对待保护电网数据进行隐私保护。本发明实现最优目标隐私预算的确定，保证电网数据在高隐私保护程度的基础上达到数据失真最小，提升电网数据隐私保护的性能。技术研发人员：王智慷,刘喆,何金陵,王鹏飞,杜元翰,李亚乔受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司信息通信分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29