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山东大学网安学院师生在数据安全领域的研究成果被ACM CCS接收

2025/06/07

近日,网络空间安全学院数据安全与隐私保护方向的研究成果“Poisoning Attacks to Local Differential Privacy for Ranking Estimation”被网络与系统安全顶级会议ACM CCS接收。该工作系统揭示了本地差分隐私(LDP)排名估计任务中的新型投毒攻击风险,提出具有理论保证的多协议攻击框架,为LDP系统的安全防御提供了关键基准。该工作的第一作者为学院硕士研究生詹沛,通讯作者为学院副教授唐朋。

山东大学网安学院师生在数据安全领域的研究成果被ACM CCS接收

本地差分隐私(LDP)作为当前隐私计算的核心技术,通过用户端数据扰动实现隐私保护,已广泛应用于各大互联网平台的数据统计。然而,由于LDP机制依赖用户自主执行扰动,恶意用户可通过提交精心构造的污染数据操纵聚合结果,导致数据质量下降或产生误导性结论。为进一步探究LDP面临的这类攻击,本研究针对排名估计提出“精准频率篡改”攻击模型,通过有限恶意用户精确操控目标项排名,有效提升攻击效率。提出攻击代价量化理论,定义最优攻击项选择准则,覆盖kRR、OUE、OLH三大主流LDP协议,实现跨协议攻击统一建模。针对kRR协议,设计迭代式攻击项选择算法,并证明算法逼近全局最优解;针对OUE协议,提出“频率增量耦合”策略,解决多攻击项联合优化难题;针对OLH协议,基于哈希原像的调和代价函数,实现哈希函数与攻击项的协同优化;此外,引入置信水平控制模块,动态调整攻击迭代次数。该工作旨在为LDP系统安全评估提供标准化攻击基准,推动隐私计算领域从“纯保护”到“保护-攻击-防御”协同研究的范式转变。

ACM CCS是由ACM SIGSAC主办的旗舰安全会议,与IEEE S&P、USENIX Security和NDSS并称为网络与系统安全领域的四大顶级国际学术会议,也是中国计算机学会(CCF)推荐的A类学术会议,代表了该领域的最高学术水平,研究成果对学术界和工业界均具有重要影响。


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