Precise and Fast Cryptanalysis for Bloom Filter Based Privacy-Preserving Record Linkage
Notice bibliographique
Résumé
Being able to identify records that correspond to the same entity across diverse databases is an increasingly important step in many data analytics projects. Research into privacy-preserving record linkage (PPRL) aims to develop techniques that can link records across databases such that besides the record pairs classified as matches no sensitive information about the entities in these databases is revealed. A popular technique used in PPRL is to encode sensitive values into Bloom filters (bit vectors), which has the advantage of allowing approximate matching using character q-grams. PPRL based on Bloom filter encoding has been shown to be accurate and scalable to large databases, and is thus now being used in real-world PPRL systems in Australia, Canada, and the UK. However, recent studies have shown that Bloom filters used for PPRL are vulnerable to cryptanalysis attacks that can re-identify some of the sensitive values encoded in these Bloom filters. While previous such attack methods were slow and required knowledge of various encoding parameters, we present a novel efficient attack which exploits how attribute values are encoded into Bloom filters. Our attack method does not require knowledge of the encoding function or its parameter settings used. It is able to correctly re-identify with high precision q-grams that could not have been hashed to certain Bloom filter bit positions, and using these re-identified q-grams it can then re-identify attribute values with high precision. Our method is significantly faster than earlier PPRL cryptanalysis attacks, and in our experimental evaluation, it is able to successfully re-identify attribute values from large real-world databases in a few minutes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,010 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».