Secure and decentralized federated learning framework with non-IID data based on blockchain

MNIST数据库 块链 联合学习 计算机科学 数据共享 数据建模 人工智能 机器学习 数据挖掘 深度学习 数据库 计算机安全 医学 病理 替代医学
作者
Feng Zhang,Jing Wang,Shan Ji,Zhaoyang Han
出处
期刊:Heliyon [Elsevier BV]
卷期号:10 (5): e27176-e27176 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e27176
摘要

Federated learning enables the collaborative training of machine learning models across multiple organizations, eliminating the need for sharing sensitive data. Nevertheless, in practice, the data distributions among these organizations are often non-independent and identically distributed (non-IID), which poses significant challenges for traditional federated learning. To tackle this challenge, we present a hierarchical federated learning framework based on blockchain technology, which is designed to enhance the training of non-IID data., protect data privacy and security, and improve federated learning performance. The framework builds a global shared pool by constructing a blockchain system to reduce the non-IID degree of local data and improve model accuracy. In addition, we use smart contracts to distribute and collect models and design a main blockchain to store local models for federated aggregation, achieving decentralized federated learning. We train the MLP model on the MNIST dataset and the CNN model on the Fashion-MNIST and CIFAR-10 datasets to verify its feasibility and effectiveness. The experimental results show that the proposed strategy significantly improves the accuracy of decentralized federated learning on three tasks with non-IID data.

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
咚咚锵发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
田様应助研友_5Zl9D8采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
molihuakai应助何甜采纳,获得10
2秒前
3秒前
长情天川发布了新的文献求助20
4秒前
yunyun发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
姜姜完成签到,获得积分10
4秒前
光亮初蓝完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助任罗川采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助ovo采纳,获得10
5秒前
快速找文献完成签到,获得积分10
5秒前
dbfybc完成签到,获得积分20
6秒前
ppboyindream完成签到,获得积分20
6秒前
haokeyan完成签到,获得积分10
7秒前
天天快乐应助林二车娜姆采纳,获得30
7秒前
7秒前
小古发布了新的文献求助10
7秒前
p1发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Chris完成签到,获得积分10
8秒前
Eden发布了新的文献求助30
8秒前
桐桐应助rainbow采纳,获得10
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
烟花应助MrIShelter采纳,获得10
9秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SciGPT应助catchick采纳,获得10
9秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
苦苦完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7327530
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8942312
关于积分的说明 18965811
捐赠科研通 6983527
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216154
关于科研通互助平台的介绍 2382968
邀请新用户注册赠送积分活动 2195499