亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

APFed: Anti-Poisoning Attacks in Privacy-Preserving Heterogeneous Federated Learning

计算机科学 利用 稳健性(进化) 聚类分析 联合学习 对手 分布式计算 计算机安全 信息隐私 水准点(测量) 计算机网络 数据挖掘 人工智能 生物化学 基因 大地测量学 化学 地理
作者
Xiao Chen,Haining Yu,Xiaohua Jia,Xiangzhan Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Information Forensics and Security [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:18: 5749-5761 被引量:14
标识
DOI:10.1109/tifs.2023.3315125
摘要

Federated learning (FL) is an emerging paradigm of privacy-preserving distributed machine learning that effectively deals with the privacy leakage problem by utilizing cryptographic primitives. However, how to prevent poisoning attacks in distributed situations has recently become a major FL concern. Indeed, an adversary can manipulate multiple edge nodes and submit malicious gradients to disturb the global model's availability. Currently, most existing works rely on an Independently Identical Distribution (IID) situation and identify malicious gradients using plaintext. However, we demonstrates that current works cannot handle the data heterogeneity scenario challenges and that publishing unencrypted gradients imposes significant privacy leakage problems. Therefore, we develop APFed, a layered privacy-preserving defense mechanism that significantly mitigates the effects of poisoning attacks in data heterogeneity scenarios. Specifically, we exploit HE as the underlying technique and employ the median coordinate as the benchmark. Subsequently, we propose a secure cosine similarity scheme to identify poisonous gradients, and we innovatively use clustering as part of the defense mechanism and develop a hierarchical aggregation that enhances our scheme's robustness in IID and non-IID scenarios. Extensive evaluations on two benchmark datasets demonstrate that APFed outperforms existing defense strategies while reducing the communication overhead by replacing the expensive remote communication method with inexpensive intra-cluster communication.
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
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
充电宝应助iii采纳,获得10
6秒前
传统的松鼠完成签到 ,获得积分10
8秒前
YYU完成签到 ,获得积分10
12秒前
菜根谭完成签到 ,获得积分10
16秒前
洁净友蕊完成签到,获得积分10
21秒前
Leofz_KF完成签到,获得积分10
27秒前
56秒前
爆米花应助蛋蛋采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
赫连山菡发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
闪闪凝梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蛋蛋完成签到,获得积分10
1分钟前
juejue333完成签到,获得积分10
1分钟前
wangbo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
安静怜雪完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Janus完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ha发布了新的文献求助10
1分钟前
Wei发布了新的文献求助10
1分钟前
孝顺的美女完成签到,获得积分10
1分钟前
斯文败类应助ha采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
FashionBoy应助Arand采纳,获得10
1分钟前
FXe完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Arand发布了新的文献求助10
2分钟前
Arand完成签到,获得积分10
2分钟前
坚定的白云完成签到,获得积分10
2分钟前
光热效应发布了新的文献求助10
2分钟前
不万能青年完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ki完成签到 ,获得积分10
2分钟前
会撒娇的怜晴完成签到,获得积分20
2分钟前
炜大的我完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Cosmosurfer完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Art Therapy and Career Counseling 600
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7618982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9194474
关于积分的说明 19705962
捐赠科研通 7191127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272388
关于科研通互助平台的介绍 2435003
邀请新用户注册赠送积分活动 2267580