論文の概要: X-NegoBox: An Explainable Privacy-Budget Negotiation Framework for Secure Peer-to-Peer Energy Data Exchange

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.24326v1
• Date: Mon, 27 Apr 2026 11:18:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 17:12:07.917609
• Title: X-NegoBox: An Explainable Privacy-Budget Negotiation Framework for Secure Peer-to-Peer Energy Data Exchange
• Title（参考訳）: X-NegoBox: セキュアなピアツーピアエネルギーデータ交換のための説明可能なプライバシー予算交渉フレームワーク
• Authors: Poushali Sengupta, Sabita Maharjan, Frank Eliassen, Yan Zhang,
• Abstract要約: 現代のエネルギーシステムの分散化は、消費者を、アグリゲーター、ピア、および市場オペレーターとデータを継続的に交換するプロシューマーに変身させています。 既存のデータ共有メカニズムは、信頼性、データ感度、要求目的のバリエーションに適応する能力を制限する、固定されたポリシーや事前定義された差分プライバシー予算に依存している。 適応型プライバシ予算と透明な意思決定のための,説明可能な交渉フレームワークであるX-NegoBoxを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.457502798302293
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The decentralization of modern energy systems is transforming consumers into prosumers who continuously exchange data with aggregators, peers, and market operators. While such data is essential for peer-to-peer trading, demand response, and distributed forecasting, it can reveal sensitive household patterns and introduce privacy risks. Existing data sharing mechanisms rely on fixed policies or predefined differential privacy budgets, limiting their ability to adapt to variations in reliability, data sensitivity, and request purpose. As a result, prosumers rarely receive explanations for why a request is accepted, rejected, or modified, reducing trust and participation. To address these limitations, we propose X-NegoBox, an explainable negotiation framework for adaptive privacy budgeting and transparent decision making. Each prosumer data is managed locally within a private DataBox, where raw data remain confined. Incoming requests are processed by an Autonomous Privacy Budget Negotiation Protocol (APBNP), which determines an appropriate privacy budget based on trust, feature sensitivity, declared purpose, historical behavior, and risk-aware pricing. When needed, APBNP generates privacy-preserving counter-offers, such as reduced resolution or duration. An Explainable Agreement Layer (X-Contract) produces human- and machine-readable justifications for each decision. After agreement, requester code executes locally in a sandbox, and only sanitized outputs are shared. Experiments on realistic energy market settings show reduced privacy leakage, higher acceptance rates, and improved interpretability.
• Abstract（参考訳）: 現代のエネルギーシステムの分散化は、消費者をアグリゲーター、ピア、および市場オペレーターとデータを継続的に交換する消費者へと変えつつある。 このようなデータは、ピアツーピア取引、需要応答、分散予測に不可欠だが、機密性の高い家庭パターンを明らかにし、プライバシーリスクをもたらす可能性がある。 既存のデータ共有メカニズムは、信頼性、データ感度、要求目的のバリエーションに適応する能力を制限する、固定されたポリシーや事前定義された差分プライバシー予算に依存している。 その結果、プロシューマーは、なぜ要求が受け入れられ、拒否され、修正され、信頼と参加を減らされるのか、という説明を受けることは滅多にない。 これらの制約に対処するために,適応型プライバシ予算と透明な意思決定のための説明可能な交渉フレームワークであるX-NegoBoxを提案する。 各プロシューマーデータはプライベートなDataBox内でローカルに管理され、生データは制限されている。 要求は、信頼、特徴感度、宣言された目的、過去の行動、リスク対応価格に基づいて適切なプライバシー予算を決定する自律的プライバシー予算交渉プロトコル(APBNP)によって処理される。 必要であれば、APBNPは解像度や期間の短縮など、プライバシ保護のカウンターオフを発生させる。 説明可能な合意層(X-Contract)は、決定毎に人間および機械可読な正当化を生成する。 合意後、リクエストコードはサンドボックスでローカルに実行され、衛生化された出力のみが共有される。 現実的なエネルギー市場設定の実験では、プライバシーの漏洩が減少し、受容率が向上し、解釈可能性が改善された。

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