A hierarchical blockchain-enabled distributed federated learning system with model-contribution based rewarding

计算机科学 吞吐量 分布式计算 声誉 机制(生物学) 块链 激励 计算机安全 无线 电信 社会科学 哲学 认识论 社会学 经济 微观经济学
作者
Haibo Wang,Hongwei Gao,Teng Ma,Chong Li,Jing Tao
出处
期刊:Digital Communications and Networks [KeAi]
被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.dcan.2024.07.002
摘要

Distributed Federated Learning (DFL) technology enables participants to cooperatively train a shared model while preserving the privacy of their local data sets, making it a desirable solution for decentralized and privacy-preserving Web3 scenarios. However, DFL faces incentive and security challenges in the decentralized framework. To address these issues, this paper presents a Hierarchical Blockchain-enabled DFL (HBDFL) system, which provides a generic solution framework for the DFL-related applications. The proposed system consists of four major components, including a model contribution-based reward mechanism, a Proof of Elapsed Time and Accuracy (PoETA) consensus algorithm, a Distributed Reputation-based Verification Mechanism (DRTM) and an Accuracy-Dependent Throughput Management (ADTM) mechanism. The model contribution-based rewarding mechanism incentivizes network nodes to train models with their local datasets, while the PoETA consensus algorithm optimizes the tradeoff between the shared model accuracy and system throughput. The DRTM improves the system efficiency in consensus, and the ADTM mechanism guarantees that the throughput performance remains within a predefined range while improving the shared model accuracy. The performance of the proposed HBDFL system is evaluated by numerical simulations, which show that the system improves the accuracy of the shared model while maintaining high throughput and ensuring security.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
日天的马铃薯完成签到,获得积分10
1秒前
jrzsy发布了新的文献求助10
1秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
1秒前
zhouzheyu完成签到,获得积分10
2秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助70
4秒前
xiaotailan完成签到,获得积分10
4秒前
FUNG完成签到 ,获得积分10
4秒前
Doner完成签到,获得积分10
5秒前
我是小张完成签到 ,获得积分10
6秒前
mly完成签到 ,获得积分10
8秒前
张宇鑫完成签到,获得积分10
12秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
13秒前
倩倩完成签到 ,获得积分10
16秒前
HuanChen完成签到 ,获得积分10
18秒前
huge完成签到,获得积分20
18秒前
川藏客完成签到,获得积分10
19秒前
迅速访文完成签到,获得积分10
19秒前
青菜完成签到,获得积分10
22秒前
马麻薯完成签到,获得积分10
22秒前
小离完成签到,获得积分10
23秒前
希哩哩完成签到 ,获得积分10
24秒前
迅速大山完成签到,获得积分10
26秒前
三岁完成签到 ,获得积分10
31秒前
满意的伊完成签到,获得积分10
33秒前
喜悦蚂蚁完成签到,获得积分10
34秒前
SharonDu完成签到 ,获得积分10
34秒前
liuchang完成签到 ,获得积分10
37秒前
soda饼干完成签到 ,获得积分10
39秒前
可问春风完成签到,获得积分10
40秒前
Daybreak完成签到 ,获得积分10
46秒前
越野蟹完成签到,获得积分10
46秒前
52秒前
laber完成签到,获得积分0
53秒前
木拉发布了新的文献求助10
58秒前
雨后完成签到 ,获得积分10
58秒前
58秒前
科目三应助嘻嘻哈哈采纳,获得10
59秒前
能干靖儿应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
59秒前
能干靖儿应助嘻嘻哈哈采纳,获得60
59秒前
能干靖儿应助嘻嘻哈哈采纳,获得70
59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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5294026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444005
关于积分的说明 13831938
捐赠科研通 4327985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2375883
邀请新用户注册赠送积分活动 1371153
关于科研通互助平台的介绍 1336208