Verifiable Privacy-Preserving Federated Learning Under Multiple Encrypted Keys

计算机科学 可验证秘密共享 加密 计算机安全 数据完整性 同态加密 密码系统 钥匙(锁) 公钥密码术 信息隐私 云计算 认证(法律) 方案(数学) 操作系统 数学分析 集合(抽象数据类型) 程序设计语言 数学
作者
Xiaoying Shen,Lian Xue,Yuan Feng,Baocang Wang,Yange Chen,Dianhua Tang,Le Gao
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (2): 3430-3445 被引量:1
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3296637
摘要

Federated learning is a distributed learning helpful approach for resolving data privacy concerns and eliminating data silos. Homomorphic encryption is a vital technology for preserving user privacy in Federated learning, and current studies are mainly concentrated on a single key environment. However, if one user key is exposed in a single key environment, it implies that the whole system key has been revealed. To strengthen security, we should allow different participants of federated learning to choose different keys to encrypt their local models. The cloud server should finish model aggregation calculation on ciphertexts under different public keys. Besides, research in this area is insufficient to guarantee mobile users’ data integrity verification and authentication in open channels. Therefore, this paper proposes a privacy protection federated learning scheme VPFL based on the BCP cryptosystem, which can verify user identity and data integrity in a multi-key environment. Firstly, this scheme employs the BCP cryptosystem with double trapdoors for data encryption and transmission, enhancing the user’s privacy security. Secondly, a method for verifying user data integrity and identity was created utilizing bilinear aggregate signatures and verifiable secret sharing. It can effectively eliminate some incorrect data of some users. Thirdly, VPFL tolerates users dropping out during training while still guaranteeing high accuracy. Finally, theoretical analysis and experimental evaluation indicate that the proposed scheme is efficient and secure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
徐伟康完成签到 ,获得积分10
2秒前
复杂雪一完成签到 ,获得积分20
9秒前
风中老三完成签到,获得积分10
22秒前
32秒前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
33秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
37秒前
科目三应助耍酷雅青采纳,获得10
37秒前
三个冰激凌完成签到,获得积分10
37秒前
cyf完成签到 ,获得积分10
41秒前
完美世界应助青年才俊采纳,获得10
44秒前
Hairmon完成签到,获得积分10
46秒前
朴素小霜完成签到 ,获得积分10
47秒前
47秒前
承乐完成签到 ,获得积分10
48秒前
Lydia发布了新的文献求助10
52秒前
58秒前
浴火重生完成签到,获得积分10
1分钟前
青年才俊发布了新的文献求助10
1分钟前
zijinbeier完成签到,获得积分10
1分钟前
容止完成签到 ,获得积分10
1分钟前
珂珂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jeremy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
瓦罐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
NexusExplorer应助饼干玮玮采纳,获得10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
Loooong应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
香芋应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Loooong应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
neuarcher应助科研通管家采纳,获得200
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
毛豆应助萝卜牛腩采纳,获得10
1分钟前
青柠发布了新的文献求助10
1分钟前
啊标完成签到,获得积分10
1分钟前
向雫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小炮仗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3001368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661212
关于积分的说明 7207930
捐赠科研通 2297123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218189
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593993
版权声明 592955