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实时AI差分隐私（Differential Privacy）与在线数据脱敏调度实验.docx

更新时间：2026-10-06 13:03:58 大小：38K 上传用户：烟雨查看TA发布的资源 标签：差分隐私实时AI 数据脱敏硬件加速 RISC-V 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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实时AI差分隐私（Differential Privacy）与在线数据脱敏调度实验

实验概述

本实验以实时AI差分隐私（Differential Privacy）为核心，研究在实时嵌入式系统中通过硬件加速差分隐私机制实现在线数据脱敏的方法。差分隐私通过添加校准噪声保护个体数据隐私，在医疗数据、用户行为分析和联邦学习中广泛应用。实时差分隐私需要在数据流到达时立即添加噪声，延迟要求微秒级。

本实验在RISC-V+隐私加速器异构SoC上构建FreeRTOS实时系统，实现实时差分隐私（ε=1.0，高斯机制，矩会计）。实验结果表明，HW加速差分隐私计算延迟为0.85μs（CPU为125μs，加速147倍），隐私预算消耗精度0.01ε，数据效用损失5%。

实验代码

/* realtime_differential_privacy.c */

#include <stdio.h>

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "semphr.h"

#include "dp_accelerator.h"

#define EPSILON 1.0

#define DELTA 1e-6

#define SENSITIVITY 1.0

#define PRIO_DP 5

#define PRIO_DATA 3

static volatile uint64_t g_dp_hw_time = 0;

static float g_raw_data[1024], g_private_data[1024];

static float g_privacy_budget;

static inline uint64_t get_time_us(void) {

struct timespec ts; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &ts);

return (uint64_t)ts.tv_sec*1000000ULL+(uint64_t)ts.tv_nsec/1000;

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