BC-EdgeFL: A Defensive Transmission Model Based on Blockchain-Assisted Reinforced Federated Learning in IIoT Environment

计算机科学 边缘计算 传输(电信) GSM演进的增强数据速率 数据建模 过程(计算) 数据传输 块链 人工智能 计算机安全 分布式计算 计算机网络 数据库 操作系统 电信
作者
Peiying Zhang,Yanrong Hong,Neeraj Kumar,Mamoun Alazab,Mohammad Dahman Alshehri,Chunxiao Jiang
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:18 (5): 3551-3561 被引量:35
标识
DOI:10.1109/tii.2021.3116037
摘要

Under the times of the Industrial Internet of Things, the traditional centralized machine learning management method cannot deal with such huge data streams, and the problem of data privacy has aroused widespread concern. In view of these difficulties, in this article, we use the advantages of edge computing and federated learning, combined with the outstanding characteristics of the blockchain, to propose a secure data transmission method. First, we separate the local model updating process from the mobile device independent process; second, we add an edge server so that most of the computation is carried out on the server, which improves the learning efficiency; and finally, we use a distributed architecture of the blockchain to protect data security and privacy. Extensive simulation experiments show that the accuracy of our model can reach 98 $\%$ . In addition, BC-EdgeFLs interception rate of illegal information can reach 0.8, which has good defensive capabilities. Therefore, the security of data transmission can be strongly guaranteed.

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