Privacy-preserving computation and robust watermarking techniques for healthcare data
Sağlık verileri için gizliliği koruyan hesaplama ve güçlü filigran teknikleri
- Tez No: 517219
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERMAN AYDAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Sağlık ve genetik verileri bireylerin kişisel bilgilerini taşıması açısından çok hassas verilerdir. Genetik verilerden kalıtsal/genetik hastalık veya bunların oluşma olasılığına dair bilgi, ırk veya akrabalık ilişkilerine dair çıkarım yapılabilir. Bunun yanı sıra, çoğunlukla hastaneler veya diğer sağlık kuruluşları tarafından toplanan sağlık verileri de bireylerin şu anda veya gelecekteki hastalıklarına dair gösterge olabilir. Bu tarz verileri korurken, veriler araştırmalarda kullanıldığı için verinin yararlılığını (utility) korumak çok önemlidir. Tüm bunları göz önünde bulundurarak, bu çalışmada sağklık verilerinin korunmas için Paillier Cryptosystem kullanılarak homomorfik şifreleme ve genetik veri için yeni bir filigran şeması (watermarking scheme) kullanılmasını öneriyoruz. Homomorphic şifreleme ile sağlık verileri üzerinde yapılabilecek matematiksel işlemlerin, şifreyi bozmaksızın yapılabileceğini gerçek hayattan bir senaryo ile gösteriyoruz. Bu tezin ikinci kısmında, genetik verilerin yetkisiz servis sağlayıcıları tarafından paylaşılmasını engellemek için filigran şeması kullanıyoruz. Güçlü filigran şeması tekniği, kasıtlı şahısların yüksek olasılıkla tespit edilmesini sağlıyor ve bu tespitin olasılıksal limitlerini farklı deney düzenekleri kullanarak gösteriyoruz. Son olarak, bu şema şunları yüksek olasılıkla garanti ediyor: (i) verinin yararlılığı korunur, (ii) bir veya birden çok servis sağlayıcı tarafından saldırılara karşı dayanıklıdır, ve (iii) önerilen şema, kasıtlı servis sağlayıcılarının veriyi sızdırmadan önce filigranlı noktaları değiştirmek/kaldırmak için kullanacağı yardımcı bilgileri kullanarak filigranlı verinin yapısı ile uyumlu hale getirir.
Özet (Çeviri)
Health and genomic data is sensitive in terms of carrying private information about individuals. One can infer inherited/genetic disorders, their occurrence probabilities, information about race, and kinship by analyzing an individual's genomic data. Furthermore, health data which is mostly collected by hospitals or other health institutions carries private information about individuals including the diseases they have at present or indicators of future diseases/disorders. While protecting such data, it is important to show that its utility is preserved and maximized since the data is used in researches. Regarding these facts, homomorphic encryption-based scheme (using Paillier cryptosystem) for the protection of health data and a novel watermarking scheme based on belief propagation algorithm for the genomic data is proposed in this work. Homomorphic encryption is used for the health data to show the ability of performing mathematical operations on the encrypted data without decrypting it with a real-life use-case. We show its practicality with the correctness and performance results. In the second part of this thesis, a watermarking scheme for genomic data is proposed to overcome the liability issues due to unauthorized sharing by service providers (SPs). Robust-watermarking techniques ensure the detection of malicious parties with a high probability and we show the probabilistic limits of this detection with different experimental setups and evaluation metrics. Lastly, this scheme guarantees the following with a high probability: (i) the utility is preserved, (ii) it is robust against single or colluding SP attacks, and (iii) watermark addition is compatible with the nature of the data as the proposed method considers auxiliary information that a malicious SP may use in order to remove/modify watermarked points before leaking the data.
Benzer Tezler
- A multibiometric cryptosystem for user authentication
Kullanıcıların kimlik doğrulaması için çoklu-biyometrili şifreleme sistemi
FAEZEH SADAT BABAMIR
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜRVET KIRCI
- Eliptik eğriler ile kimlik tabanlı sertifikasız kriptografi
Identity based certificateless cryptography with elliptic curves
YASİN GENÇ
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN AFACAN
- Privacy preserving data sharing
Başlık çevirisi yok
FATİH EMEKCİ
Doktora
İngilizce
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of California Santa BarbaraPROF. AMR EL ABBADİ
PROF. DİVYAKANT AGRAWAL
PROF. SUBASH SURİ
- Privacy-preserving data sharing and utilization between entities
Kurumlararası gizliliği koruyan veri paylaşımı
DİDEM DEMİRAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERMAN AYDAY
- Gizlilik koruyan k - NN mekânsal enterpolasyon yöntemi
Privacy – preserving k-NN spatial interpolation method
MUHAMMAD RIFTHY KALIDEEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT TUĞRUL