
Data Privacy in der Praxis
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Content
- Intro
- Stimmen zum Buch Data Privacy in der Praxis
- Inhalt
- Vorwort
- Einleitung
- Was ist Data Privacy?
- An wen richtet sich dieses Buch?
- Privacy Engineering
- Warum ich dieses Buch geschrieben habe
- Aufbau des Buchs
- Neuerungen in der deutschsprachigen Ausgabe
- In diesem Buch verwendete Konventionen
- Verwenden von Codebeispielen
- Danksagungen
- Kapitel 1: Data Governance und einfache Datenschutzansätze
- Data Governance: Was ist das?
- Sensible Daten identifizieren
- Persönlich identifizierende Informationen (PII) identifizieren
- Datennutzung dokumentieren
- Grundlagen der Datendokumentation
- Unbekannte Daten aufspüren und dokumentieren
- Data-Lineage-Tracking
- Versionskontrolle für Daten
- Grundlegender Datenschutz: Pseudonymisierung beim Privacy by Design
- Zusammenfassung
- Kapitel 2: Anonymisierung
- Was ist Anonymisierung?
- Definition von Differential Privacy
- Das Epsilon verstehen: Was ist der Privacy Loss?
- Was Differential Privacy garantiert und was nicht
- Differential Privacy verstehen
- Differential Privacy in der Praxis: Anonymisierung der Zensusdaten in den USA
- Differential Privacy auf Basis des Laplace-Mechanismus
- Differential Privacy auf Basis des Laplace-Mechanismus: ein simpler Ansatz
- Sensitivität und Fehler
- Privacy Budgets und deren Aufteilung
- Weitere Mechanismen erkunden: Differential Privacy mittels des gaußschen Rauschens
- Laplace-verteiltes und gaußsches Rauschen im Vergleich
- Differential Privacy in der Praxis: Debiasing von Differential-Privacy-Ergebnissen
- Sensitivität und Privacy Units
- Wie steht es mit k-Anonymity?
- Zusammenfassung
- Kapitel 3: Datenschutz in Datenpipelines integrieren
- Datenschutz in Datenpipelines integrieren
- Geeignete Datenschutzmaßnahmen konzipieren
- Die Nutzerinnen und Nutzer besser einschätzen können
- Datenschutz in Datenpipelines integrieren
- Testen und validieren
- Datenschutz und Data Governance in Pipelines integrieren
- Ein Beispiel für einen Workflow zur gemeinsamen Nutzung von Daten
- Informationen zur Datenherkunft und Einwilligung im Rahmen der Datenerhebung zusätzlich erfassen
- Differential-Privacy-Bibliotheken in Pipelines verwenden
- Daten anonymisiert erheben
- Datenerhebung unter Anwendung von Differential Privacy bei Apple
- Warum bei Chrome der ursprüngliche Differential-Privacy-Ansatz im Rahmen der Datenerhebung eingestellt wurde
- Zusammenarbeit mit dem Data-Engineering-Team und Führungskräften
- Verantwortung teilen
- Workflows zur Dokumentation von Datenschutzmaßnahmen und -empfehlungen erstellen
- Datenschutz als zentrales Wertversprechen
- Zusammenfassung
- Kapitel 4: Angriffe auf die Privatsphäre
- Angriffe auf die Privatsphäre: eine Analyse gängiger Angriffsvektoren
- Der Netflix-Prize-Angriff
- Linkage Attacks
- Singling Out Attacks
- Der Strava-Heat-Map-Angriff
- Membership Inference Attack
- Auf sensible Merkmale zurückschließen
- Andere Leakage Attacks auf Modelle: Memorierung
- Data Exfiltration Attacks auf ChatGPT und andere LLMs
- Model-Stealing Attacks
- Informationen aus Prompts und zusätzlichen Dokumenten extrahieren
- Angriffe auf Privacy-Mechanismen
- Datensicherheit
- Zugriffskontrolle
- Schutz vor Datenverlust
- Zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen
- Threat Modeling und Incident-Response-Pläne
- Angriffe mithilfe von Eintrittswahrscheinlichkeiten bewerten
- Ein »durchschnittlicher« Angreifer
- Risiken bewerten und Bedrohungen einschätzen
- Vorkehrungen für die Datensicherheit, die auch dem Schutz der Privatsphäre dienen können
- Die Websicherheit-Basics anwenden
- Trainingsdaten und Modelle schützen
- Über neue Angriffe auf dem Laufenden bleiben
- Zusammenfassung
- Kapitel 5: Machine Learning und Data Science datenschutzkonform gestalten
- Privacy-preserving Machine Learning (PPML)
- Techniken zur Wahrung der Privatsphäre in einem typischen Data-Science- bzw. ML-Workflow
- Privacy-preserving Machine Learning in der Praxis
- Stochastisches Gradientenabstiegsverfahren mit Differential Privacy (DP-SGD)
- Open-Source-Bibliotheken für PPML
- Differential Privacy bei LLMs und vergleichbaren generativen Systemen anwenden
- Feature Engineering mit Differential Privacy
- Einfachere Methoden anwenden
- Machine Learning dokumentieren
- Andere Wege, um die Privatsphäre beim Machine Learning zu schützen
- Datenschutz in die Architektur für Daten- und Machine-Learning-Projekte integrieren
- Ihre Datenschutzanforderungen verstehen
- Monitoring des Datenschutzes
- Zusammenfassung
- Kapitel 6: Federated Learning und Data Science
- Verteilte Daten
- Warum verteilte Daten nutzen?
- Wie funktioniert die verteilte Datenanalyse?
- Datenschutz bei verteilten Daten mittels Differential Privacy gewährleisten
- Federated Learning
- Die Entwicklung des Federated Learning im Überblick
- Weshalb, wann und wie Sie Federated Learning einsetzen sollten
- Federated-Learning-Systeme konzipieren
- Mögliche Arten des Deployments
- Potenzielle Sicherheitsrisiken
- Anwendungsbereiche
- Deployment mit Federated-Learning-Bibliotheken und -Tools
- Open-Source-Bibliotheken für Federated Learning
- Flower: eine Federated-Learning-Bibliothek für verschiedene Open-Source-Backends
- Federated Data Science - ein Ausblick
- Zusammenfassung
- Kapitel 7: Encrypted Computation
- Was genau ist Encrypted Computation?
- Wann Encrypted Computation verwendet werden sollte
- Unterschied zwischen Datenschutz und Geheimhaltung
- Threat Modeling
- Verschiedene Arten der Encrypted Computation
- Secure Multiparty Computation
- Homomorphe Verschlüsselung
- Reale Anwendungsfälle im Zusammenhang mit Encrypted Computation
- Private Set Intersection
- Private Join and Compute
- Sichere Aggregierung (Secure Aggregation)
- Encrypted Machine Learning
- Die ersten Schritte mit PSI und Moose
- Vision einer Welt mit sicherem Datenaustausch
- Zusammenfassung
- Kapitel 8: Datenschutzrechtliche Aspekte
- Die DSGVO im Überblick
- Grundlegende Rechte nach DSGVO
- Datenverantwortlicher und Datenverarbeiter - eine Abgrenzung
- Technologien zur Verbesserung des Datenschutzes (PETs) im Hinblick auf die DSGVO einsetzen
- Die Datenschutz-Folgenabschätzung der DSGVO: agile und iterative Risikobewertung
- Recht auf Erläuterung: Nachvollziehbarkeit und Datenschutz
- Der California Consumer Privacy Act (CCPA)
- Technologien zur Verbesserung des Datenschutzes (PETs) im Hinblick auf den CCPA einsetzen
- Weitere Vorschriften: HIPAA, LGPD, PIPL und andere
- Datenschutzrechtliche Aspekte des AI Act
- Data Governance Act
- Data Act
- Interne Richtlinien und Verträge
- Datenschutzrichtlinien und Nutzungsbedingungen lesen
- Auftragsverarbeitungsverträge lesen
- Richtlinien, Leitfäden und Verträge lesen
- Zusammenarbeit mit Rechtsexperten
- Einhaltung von vertraglichen Vereinbarungen und Vertragsrecht
- Datenschutzbestimmungen auslegen
- Unterstützung und Rat einholen
- Gemeinsam Definitionen und Ideen erarbeiten
- Technische Beratung leisten
- Data Governance 2.0
- Was ist Federated Governance?
- Eine Kultur des Experimentierens fördern
- Den Schutzes der Privatsphäre (PETs) verbessern mit funktionierender Dokumentation und Plattformen mit integrierten Technologien
- Zusammenfassung
- Kapitel 9: Datenschutz und Anwendungen aus der Praxis
- Datenschutz- und Sicherheitsrisiken in der Praxis managen
- Datenschutzrisiken bewerten und managen
- Mit Ungewissheit umgehen und gleichzeitig für die Zukunft planen
- Der Einsatz von Datenschutztechnologien in der Praxis: eine Analyse konkreter Anwendungsfälle
- Federated Marketing: Marketingkampagnen unter Berücksichtigung des Datenschutzes durchführen
- Public-Private-Partnerships: gemeinsame Nutzung von Daten im öffentlichen Gesundheitsdienst
- Machine Learning mit anonymisierten Daten: DSGVO-konforme Lösungen in einem iterativen Trainings-Setting
- Business-to-Business-Anwendung: Zugriff auf Daten aus erster Hand
- Schrittweise Integration und Automatisierung von Datenschutz im Rahmen von Machine Learning
- Iterative Erkundung
- Datenschutzanforderungen dokumentieren
- Ansätze evaluieren und kombinieren
- Prozesse zunehmend automatisieren
- Datenschutz zur Normalität werden lassen
- Den Weg in die Zukunft ebnen: mit Forschungsbibliotheken arbeiten und Forschungsgruppen einbeziehen
- Mit externen Forscherinnen und Forschern zusammenarbeiten
- In interne Forschung investieren
- Zusammenfassung
- Kapitel 10: Häufig gestellte Fragen und ihre Antworten!
- Encrypted Computation und Confidential Computing
- Ist Secure Computation quantensicher?
- Kann ich Enklaven verwenden, um Datenschutzprobleme oder Probleme im Zusammenhang mit der Geheimhaltung von Daten zu lösen?
- Was, wenn ich die Daten des Clients bzw. Nutzers, der eine Datenbankanfrage bzw. -abfrage sendet, schützen muss?
- Lösen Clean Rooms bzw. Remote Data Analysis/Access mein Datenschutzproblem?
- Ich möchte für perfekte Privacy oder perfekte Geheimhaltung sorgen. Ist das möglich?
- Wie stelle ich fest, ob Encrypted Computation sicher genug ist?
- Wenn ich Encrypted Computation verwenden möchte, wie handhabe ich dann den Schlüsselaustausch?
- Was ist die Privacy Sandbox von Google? Verwendet sie Encrypted Computation?
- Data Governance und Privacy-Mechanismen
- Warum reicht k-Anonymity nicht aus?
- Ich denke, dass Differential Privacy nicht für meinen Anwendungsfall geeignet ist. Was kann ich stattdessen tun?
- Kann ich mithilfe von synthetischen Daten Datenschutzprobleme lösen?
- Wie können Daten auf verantwortungsvolle Weise weitergegeben werden, bzw. welche Alternativen gibt es zum Verkauf von Daten?
- Wie kann ich alle privaten Informationen finden, die ich schützen muss?
- Ich habe die persönlichen Identifikatoren entfernt, also sind die Daten jetzt geschützt, richtig?
- Wie kann ich mit unzureichend geschützten Daten verfahren, die ich in der Vergangenheit veröffentlicht habe?
- Ich arbeite an einem BI-Dashboard bzw. einer Visualisierung. Wie kann ich es datenschutzfreundlich gestalten?
- Wer trifft die Entscheidungen bezüglich des Privacy Engineering? Wie kann ich Privacy Engineering in meinem Unternehmen einbinden?
- Welche Fähigkeiten oder Vorkenntnisse benötige ich, um Privacy Engineer zu werden?
- Warum haben Sie (Technologie oder Unternehmen hier einfügen) nicht erwähnt? Wo erhalte ich weitere Informationen? Hilfe!
- DSGVO und Datenschutzvorschriften
- Muss ich wirklich Differential Privacy verwenden, um Daten den Anforderungen der DSGVO/CPRA/LGPD usw. zu entziehen?
- Ich habe gehört, dass ich personenbezogene Daten gemäß DSGVO aus berechtigtem Interesse verwenden kann. Ist das richtig?
- Ich möchte Schrems II im Hinblick auf transatlantische Datenflüsse einhalten. Was sind mögliche Lösungen?
- Persönliche Entscheidungen und soziale Aspekte von Privacy
- Welche E-Mail-Provider, Browser und Anwendungen sollte ich verwenden, wenn mir meine Privatsphäre am Herzen liegt?
- Mein Freund hat einen automatisierten Haushalts- bzw. Telefonassistenten. Ich möchte nicht, dass er mir zuhört. Was soll ich tun?
- Ich habe mich schon lange damit abgefunden, keine Privatsphäre zu haben. Ich habe nichts zu verbergen. Warum sollte ich mich ändern?
- Kann ich meine eigenen Daten einfach an Unternehmen verkaufen?
- Ich mag personalisierte Werbung. Warum nicht auch Sie?
- Hört (Füllen Sie die Lücke) gerade mit? Was kann ich dagegen tun?
- Zusammenfassung
- Kapitel 11: Machen Sie sich ans Werk und entwickeln Sie Privacy-Lösungen!
- Überwachungskapitalismus und Data Science
- Gig-Worker und Überwachung am Arbeitsplatz
- Überwachung aus Gründen der »Sicherheit«
- Luxury Surveillance
- Massenhafte Datensammlung und Auswirkungen auf die Gesellschaft
- Machine Learning als Datenwäsche
- Desinformation und Fehlinformation
- Sich zur Wehr setzen
- Nachforschen, dokumentieren, hacken und lernen
- Daten kollektivieren
- Die Aufsichtsbehörden schlagen zurück
- Die Arbeit von Communitys unterstützen
- Als Vorkämpfer für Privacy (»Privacy Champion«) vorangehen
- Ihr Privacy-Multitool
- Vertrauenswürdige Machine-Learning-Systeme aufbauen
- Privacy by Design
- Privacy und Macht
- Tschüss
- Index
- Über die Autorin
- Kolophon
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