CAREER: FormalDP: Formally Verified, Private, Accurate and Efficient Data Analysis
职业:FormalDP:经过正式验证、私密、准确、高效的数据分析
基本信息
- 批准号:2040249
- 负责人:
- 金额:$ 48.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-01-01 至 2025-04-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Data-driven technology is having an impressive impact on society but privacy concerns restrict the way data can be used and released. Differential privacy has emerged as a leading notion supporting efficient and accurate data analyses that respect privacy. But designing and implementing efficient differentially private data analyses with high utility can be challenging and error prone. Even privacy experts have released code with bugs or designed incorrect algorithms. Programming platforms and formal verification tools can assist data analysts in designing differentially private data analyses without bugs. However, the current approaches have two limitations: first, they support reasoning about privacy but not about accuracy and efficiency which are two other important aspects of data analyses; second, they support reasoning about idealized data analyses but not about their implementations on finite computers. The goal of this project is to overcome these two limitations by developing novel formal verification techniques and tools supporting formal reasoning combining privacy, accuracy, and efficiency guarantees for both data analyses, and their implementations. The results of this project will contribute to develop foundational methods for privacy-preserving technology which can benefit society by improving and promoting safer practices in handling private or sensitive data. Moreover, the project will support educational activities aimed at training students with a global view on data privacy and its practices, and outreach activities aimed at investigating ways in which privacy policies and standards can be impacted by the results of this research.The technical goal of this proposal is the theoretical and technological development of verification techniques and tools that can enable the design of data analyses that are private, accurate, efficient, and with verified implementations. To achieve this goal the project will focus on three concrete directions: first, it will develop formal verification techniques to reason in a formal way about the accuracy of differentially private data analyses; second, it will develop resource analysis techniques to reason about the efficiency of a data analysis in terms of computing time and space, and in terms of the number of needed data samples; third, it will develop reasoning techniques to verify the privacy, accuracy and efficiency of implementations of differentially private algorithms on finite computers. These techniques will be implement as a type-based verification framework, named FormalDP, which will thus support type-based formal reasoning combining privacy, accuracy and efficiency for data analyses and their implementations. The effectiveness of this approach will be assessed through experimental studies about the level of accuracy and efficiency that verified differentially private implementations can achieve.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
数据驱动的技术对社会产生了令人印象深刻的影响,但隐私问题限制了可以使用和发布数据的方式。差异隐私已成为支持尊重隐私的高效和准确数据分析的主要概念。但是,使用高实用程序设计和实施有效的差异私人数据分析可能是具有挑战性的,并且容易出错。甚至隐私专家也已经发布了使用错误或设计不正确算法的代码。编程平台和正式验证工具可以帮助数据分析师设计差异化私人数据分析而无需错误。但是,当前的方法有两个局限性:首先,它们支持有关隐私的推理,而不是准确性和效率,这是数据分析的其他两个重要方面。其次,他们支持有关理想化数据分析的推理,而不是在有限计算机上实现的。该项目的目的是通过开发新颖的正式验证技术和工具来克服这两个局限性,这些技术和工具支持正式推理,以结合两个数据分析及其实施的隐私,准确性和效率保证。该项目的结果将有助于开发隐私保护技术的基础方法,这些方法可以通过改善和促进处理私人或敏感数据来使社会受益。此外,该项目将支持旨在培训学生对数据隐私及其实践的全球观点的教育活动,以及旨在调查这项研究结果可能影响隐私政策和标准的活动。该提案的技术目标是该验证技术和工具的理论和技术开发,这些技术和工具能够实现私人的设计,并有效地实现了私人的设计,并有效地,并有效地,精确地,精确地。为了实现这一目标,该项目将重点放在三个具体方向上:首先,它将开发出正式的验证技术,以正式的方式推理差异私人数据分析的准确性;其次,它将开发资源分析技术,以根据计算时间和空间以及所需数据样本的数量来推理数据分析的效率;第三,它将开发推理技术,以验证有限计算机上差异私有算法实施的隐私,准确性和效率。这些技术将作为一种基于类型的验证框架实现,该验证框架名为FormalDP,因此将支持基于类型的正式推理,结合了隐私,准确性和效率,以供数据分析及其实现。该方法的有效性将通过实验研究来评估有关验证差异私人实施的准确性和效率水平。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是值得通过基金会的智力优点和更广泛影响的评估标准来评估值得支持的。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Formalizing Algorithmic Bounds in the Query Model in EasyCrypt
在 EasyCrypt 中形式化查询模型中的算法边界
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Stoughton, Alley;Chen, Carol;Gaboardi, Marco;Qu, Weihao
- 通讯作者:Qu, Weihao
A unifying type-theory for higher-order (amortized) cost analysis
高阶(摊销)成本分析的统一类型理论
- DOI:10.1145/3434308
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rajani, Vineet;Gaboardi, Marco;Garg, Deepak;Hoffmann, Jan
- 通讯作者:Hoffmann, Jan
On incorrectness logic and Kleene algebra with top and tests
关于不正确逻辑和带有顶和检验的克林代数
- DOI:10.1145/3498690
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Zhang, Cheng;de Amorim, Arthur Azevedo;Gaboardi, Marco
- 通讯作者:Gaboardi, Marco
The Complexity of Verifying Boolean Programs as Differentially Private
验证布尔程序是否为差分私有的复杂性
- DOI:10.1109/csf54842.2022.00025
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Mark Bun;Marco Gaboardi;Ludmila Glinskih
- 通讯作者:Ludmila Glinskih
Bunched Fuzz: Sensitivity for Vector Metrics
束状模糊:矢量度量的敏感性
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:wunder, june;Azevedo de Amorim, Arthur;Baillot, Patrick;Gaboardi, Marco
- 通讯作者:Gaboardi, Marco
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Marco Gaboardi其他文献
A An Implicit Characterization of PSPACE
A PSPACE 的隐式表征
- DOI:
- 发表时间:
2011 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Marco Gaboardi - 通讯作者:
Marco Gaboardi
A Core Quantitative Coeffect Calculus
核心定量协效应微积分
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Aloïs Brunel;Marco Gaboardi;Damiano Mazza;Steve Zdancewic - 通讯作者:
Steve Zdancewic
A Program Logic for Union Bounds
联合界限的程序逻辑
- DOI:
10.4230/lipics.icalp.2016.107 - 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
G. Barthe;Marco Gaboardi;B. Grégoire;Justin Hsu;Pierre - 通讯作者:
Pierre
From light logics to type assignments: a case study
从轻逻辑到类型分配:案例研究
- DOI:
10.1093/jigpal/jzp019 - 发表时间:
2009 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Marco Gaboardi;S. D. Rocca - 通讯作者:
S. D. Rocca
What is a model for a semantically linear λ-calculus?
什么是语义线性 λ 演算模型?
- DOI:
10.1093/logcom/exs023 - 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Marco Gaboardi;M. Piccolo - 通讯作者:
M. Piccolo
Marco Gaboardi的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Marco Gaboardi', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Mechanized Cryptographic Reasoning in Separation Logic
协作研究:SaTC:核心:小型:分离逻辑中的机械化密码推理
- 批准号:
2314324 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: DASS: Co-design of law and computer science for privacy in sociotechnical software systems
合作研究:DASS:社会技术软件系统中隐私保护的法律和计算机科学的共同设计
- 批准号:
2217679 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Standard Grant
TWC: Large: Collaborative: Computing Over Distributed Sensitive Data
TWC:大型:协作:分布式敏感数据计算
- 批准号:
2040215 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Continuing Grant
SHF: Small: Collaborative Research: Programming Tools for Adaptive Data Analysis
SHF:小型:协作研究:自适应数据分析的编程工具
- 批准号:
2040222 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: FormalDP: Formally Verified, Private, Accurate and Efficient Data Analysis
职业:FormalDP:经过正式验证、私密、准确、高效的数据分析
- 批准号:
1845803 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Continuing Grant
SHF: Small: Collaborative Research: Programming Tools for Adaptive Data Analysis
SHF:小型:协作研究:自适应数据分析的编程工具
- 批准号:
1718220 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Standard Grant
TWC: Large: Collaborative: Computing Over Distributed Sensitive Data
TWC:大型:协作:分布式敏感数据计算
- 批准号:
1565365 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Continuing Grant
PrivInfer - Programming Languages for Differential Privacy: Conditioning and Inference
PrivInfer - 用于差异隐私的编程语言:调节和推理
- 批准号:
EP/M022358/1 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Research Grant
相似国自然基金
B3GNT3调控AGTR1的N-糖基化修饰促进甲状腺乳头状癌放射性碘抵抗的机制研究
- 批准号:82303824
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
支架蛋白IPCEF1调节TGIF1/NOX4促碘抵抗甲状腺癌再分化的机制研究
- 批准号:82302250
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
CircLRBA通过ceRNA机制调控ITGB3表达抑制Treg细胞功能参与桥本甲状腺炎的机制研究
- 批准号:82300878
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
肠道菌群联合定植介导免疫细胞水平调节甲状腺相关眼病进展的机制研究
- 批准号:82301264
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
碘难治性甲状腺癌中HIF-1α/Mcl-1信号介导BRAFV600E抑制剂治疗抵抗的机制研究及干预策略
- 批准号:82373315
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
原子力災害後の甲状腺がんに関連した不安とその対応策に関する研究
核灾难后甲状腺癌相关焦虑研究及对策
- 批准号:
24K13467 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
高次脳機能発達における甲状腺ホルモンの作用機構
甲状腺激素在高级脑功能发育中的作用机制
- 批准号:
24K10021 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
HDAC3によるゲノム三次元区画化制御に着目した甲状腺ホルモン不応症の病態解明
阐明甲状腺激素难治性疾病的病理学,重点关注 HDAC3 对基因组三维区室化的调节
- 批准号:
24K11682 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
LEDを使用した副甲状腺自家蛍光イメージング機器の開発
LED甲状旁腺自发荧光成像装置的研制
- 批准号:
24K19335 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
甲状腺未分化がんモデルマウスの作成による未分化転化メカニズムの統合的理解
建立甲状腺未分化癌小鼠模型全面认识未分化转化机制
- 批准号:
24K19767 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 48.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists