Enhancing privacy preservation and trustworthiness for decentralized federated learning

计算机科学 联合学习 正确性 单点故障 任务(项目管理) 方案(数学) 可信赖性 计算机安全 加密 信息隐私 分布式计算 算法 数学 数学分析 经济 管理
作者
Lingling Wang,Xueqin Zhao,Zhongkai Lu,Lin Wang,Shouxun Zhang
出处
期刊:Information Sciences [Elsevier]
卷期号:628: 449-468 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.ins.2023.01.130
摘要

Decentralized federated learning (DFL) is an emerging privacy-preserving machine learning framework, where multiple data owners cooperate to train a global model without any aggregation server. In addition to protecting data privacy, it also avoids a single point of failure, and reduces the communication traffic congestion due to the central server. However, there are still many inherent privacy and security issues, e.g., training samples could be revealed by inferring gradients and malicious participants tend not to execute federated learning tasks as intended. Even worse, existing works rarely simultaneously consider a fundamental issue that data owners may join in and drop out of a DFL task at any time. In this paper, we propose PTDFL, a privacy-enhanced and trustworthy decentralized federated learning scheme. Specifically, we firstly design an efficient gradient encryption algorithm to protect data privacy, and then devise a succinct proof without trapdoors to ensure the correctness of the gradients. Meanwhile, we design a novel local aggregation strategy without trusted third party to ensure that the aggregated result is trustworthy. Moreover, our PTDFL is also supportive of data owners joining in and dropping out during the whole DFL task. Finally, we provide privacy and security analysis, implement a prototype of the PTDFL, and conduct extensive experiments on a real dataset. The results show that our PTDFL achieves more efficiency than prior works.
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
六月六完成签到,获得积分10
1秒前
李想完成签到,获得积分10
2秒前
李健应助sissi225采纳,获得10
4秒前
5秒前
lf-leo完成签到,获得积分10
6秒前
江璃完成签到,获得积分10
6秒前
ming完成签到,获得积分10
6秒前
坛子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
发仔发布了新的文献求助10
8秒前
老神在在完成签到,获得积分10
8秒前
糊糊完成签到 ,获得积分10
9秒前
鹿雅彤完成签到,获得积分10
10秒前
yagami完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
14秒前
无解发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
14秒前
Hellolyj完成签到 ,获得积分10
14秒前
开放的沧海完成签到,获得积分10
15秒前
冷静雅香完成签到 ,获得积分10
15秒前
活泼一斩关注了科研通微信公众号
15秒前
asd00发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
xiao应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
19秒前
努力努力123完成签到,获得积分10
20秒前
橙木木发布了新的文献求助10
21秒前
likenoodles完成签到 ,获得积分10
23秒前
27秒前
Billy发布了新的文献求助200
28秒前
28秒前
鹿雅彤发布了新的文献求助10
28秒前
jixuchance完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 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 3299860
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934706
关于积分的说明 8470318
捐赠科研通 2608238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424137
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661847
邀请新用户注册赠送积分活动 645578