[论文解读] Information-Sharing and Privacy in Social Networks

Jon Kleinberg, Katrina Ligett|arXiv (Cornell University)|Mar 1, 2010

Privacy, Security, and Data Protection参考文献 19被引用 7

一句话总结

本文提出了一种社交网络中信息共享的博弈论模型，其中个体在通过个人披露加强社会关系的收益与通过流言传播间接信息的风险之间进行权衡。研究证明，确定是否存在一个稳定的信息共享网络（即没有任何个体通过改变合作伙伴来提升自身效用）是NP完全问题，即使在简化条件下也是如此，凸显了隐私意识社交动态中的根本计算复杂性。

ABSTRACT

We present a new model for reasoning about the way information is shared among friends in a social network, and the resulting ways in which it spreads. Our model formalizes the intuition that revealing personal information in social settings involves a trade-off between the benefits of sharing information with friends, and the risks that additional gossiping will propagate it to people with whom one is not on friendly terms. We study the behavior of rational agents in such a situation, and we characterize the existence and computability of stable information-sharing networks, in which agents do not have an incentive to change the partners with whom they share information. We analyze the implications of these stable networks for social welfare, and the resulting fragmentation of the social network.

研究动机与目标

• 形式化个人信息披露的社会收益与通过流言造成非预期传播风险之间的权衡。
• 建模社交网络中理性个体基于潜在的间接传播，战略性地选择与谁分享信息。
• 刻画稳定信息共享网络存在的条件，即没有任何个体有动机改变其连接关系。
• 分析稳定网络对社会福利和网络碎片化的影响。
• 确立在各种效用结构下，确定稳定网络是否存在之计算复杂性。

提出的方法

• 将信息共享建模为战略博弈，其中个体从通过朋友产生的直接和间接信息流中获得效用。
• 引入一个包含三个部分的效用函数：来自直接分享的正向效用，来自间接流言的正向效用，以及来自非朋友不请自来暴露于信息的负向效用。
• 将稳定网络定义为：没有任何个体能通过单方面改变其连接关系来提升自身效用的网络，从而形式化理性自利行为。
• 将稳定网络存在性问题归约为图着色问题：从给定图构建一个加权完全图以编码效用。
• 通过从带符号可着色问题（SCBG）的归约，证明在$(- ext{infty}, +1, +c)$-效用模型下，稳定网络存在问题是NP完全的。
• 证明原始图的稳定着色与构造实例中的稳定网络完全对应，且稳定性条件得以保持。

实验结果

研究问题

• RQ1 在个体权衡连接收益与流言风险的社交网络中，稳定信息共享网络在何种条件下存在？
• RQ2 信息共享路径的结构如何影响个体分享个人信息的激励？
• RQ3 对于给定的一组个体和效用参数，确定稳定信息共享网络是否存在之计算复杂性如何？
• RQ4 稳定网络在多大程度上导致社交网络的碎片化？这对整体社会福利有何影响？
• RQ5 稳定网络的存在能否归约为已知的组合问题？这对其可解性意味着什么？

主要发现

• 即使在仅包含三种效用值的简化效用模型下，稳定信息共享网络的存在性仍是NP完全问题。
• 当且仅当基础图允许稳定3-着色时，稳定网络才存在，建立了网络稳定性与图着色之间的直接对应关系。
• 从带符号可着色问题（SCBG）的归约证明了在一般情况下，确定稳定网络是计算上不可行的。
• 稳定网络要求个体避免与可能将信息传播给其不愿透露个人细节之人的朋友分享信息。
• 该模型表明，理性个体可能不仅因隐私顾虑而选择不分享，还可能出于鼓励他人与自己分享的策略性互惠动机而选择不分享。
• 分析表明，稳定网络可能导致网络碎片化，因为个体为限制不想要的信息传播而形成孤立的团簇，即使完全连通能提升社会福利。