Automated Risk Analysis on Privacy in Social Networks

Analyse automatisée des risques sur la vie privée dans les réseaux sociaux

Younes Abid (1, 2)

1 LORIA - Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications
2 PESTO - Proof techniques for security protocols

In this thesis we shed the light on the danger of privacy leakage on social network. We investigate privacy breaches, design attacks, show their feasibility and study their accuracies. This approach helps us to track the origin of threats and is a first step toward designing effective countermeasures. We have first introduced a subject sensitivity measure through a questionnaire survey. Then, we have designed on-line friendship and group membership link disclosure (with certainty) attacks on the largest social network “Facebook”. These attacks successfully uncover the local network of a target using only legitimate queries. We have also designed sampling techniques to rapidly collect useful data around a target. The collected data are represented by social-attribute networks and used to perform attribute inference (with uncertainty) attacks. To increase the accuracy of attacks, we have designed cleansing algorithms. These algorithms quantify the correlation between subjects, select the most relevant ones and combat data sparsity. Finally, we have used a shallow neural network to classify the data and infer the secret values of a sensitive attribute of a given target with high accuracy measured by AUC on real datasets. The proposed algorithms in this work are included in a system called SONSAI that can help end users analyzing their local network to take the hand over their privacy

Cette thèse vise à comprendre le risque de fuite d’informations personnelles sur un réseau social. Nous étudions les violations potentielles de la vie privée, concevons des attaques, prouvons leur faisabilité et analysons leur précision. Cette approche nous aide à identifier l’origine des menaces et constitue un premier pas vers la conception de contre-mesures efficaces. Nous avons d’abord introduit une mesure de sensibilité des sujets à travers une enquête par questionnaire. Puis, nous avons conçu des attaques de divulgation (avec certitude) des liens d’amitié et des liens d’appartenance aux groupes sur “Facebook”. Ces attaques permettent de découvrir le réseau local d’une cible en utilisant uniquement des requêtes légitimes. Nous avons également conçu une technique d’échantillonnage pour collecter rapidement des données utiles autour d’une cible. Les données collectées sont ensuite représentées par des graphes et utilisées pour effectuer des inférences d’attributs (avec incertitude). Pour augmenter la précision des attaques, nous avons conçu des algorithmes de nettoyage. Ces algorithmes quantifient la corrélation entre les sujets, sélectionnent les plus pertinents et permettent de gérer la rareté (sparsity) des données. Enfin, nous avons utilisé un réseau de neurones pour classer les données et déduire les valeurs secrètes d’un attribut sensible d’une cible donnée avec une précision élevée mesurée par AUC sur des données réelles. Les algorithmes proposés dans ce travail sont inclus dans un système appelé SONSAI qui aide les utilisateurs finaux à contrôler la collecte d’informations sur leur vie privée

Mots clés: Social networks; Sensitive subjects; Link disclosure; Attribute inference; Privacy leak

Mots clés: Réseaux sociaux; Sujets sensibles; Divulgation de liens; Inférence d’attributs; Vie privée

Domaines: Réseaux sociaux et d'information [cs.SI]; Cryptographie et sécurité [cs.CR]

Younes Abid. Automated Risk Analysis on Privacy in Social Networks. Social and Information Networks [cs.SI]. Université de Lorraine, 2018. English. ⟨NNT : 2018LORR0088⟩. ⟨tel-01863354⟩