Batch-Aggregate: Efficient Aggregation for Private Federated Learning in VANETs

计算机科学 架空(工程) 骨料(复合) 车载自组网 新闻聚合器 数据聚合器 瓶颈 方案(数学) 计算 匿名 分布式计算 计算机网络 无线自组网 算法 无线传感器网络 数学 计算机安全 复合材料 材料科学 电信 数学分析 嵌入式系统 无线 操作系统
作者
Xia Feng,Haiyang Liu,Haowei Yang,Qingqing Xie,Liangmin Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing [IEEE Computer Society]
卷期号:21 (5): 4939-4952 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tdsc.2024.3364371
摘要

Federated learning (FL) in Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) enables vehicles to collaboratively train machine learning models by aggregating local gradients without revealing the training data. To ensure no gradient is revealed during aggregation, proposals are using a secret sharing-based strategy. A major bottleneck for applying these proposals in VANETs is the overhead of model aggregation across high-mobility vehicles. Particularly, the communication overhead grows exponentially due to the dynamic of VANETs. In the paper, we propose Batch-Aggregate, an efficient aggregation scheme for FL coping with high mobility and unstable connections of VANETs. By encoding the linear encryption into a short group signature, we combine authentication into aggregation protocol. When a registered vehicle trains its local model and sends the masked gradients to the nearby Road-side Unit (RSU), the RSU can independently check the gradients for validity and aggregate the parameters in a batch way. Thus, the computation time of the aggregator will be reduced to $\mathcal {O}(n)$ while the gradients can be aggregated in one communication round per training iteration. Moreover, our scheme provides privacy properties such as anonymity and unlinkability. The simulations show that the computation overhead of Batch-Aggregate grows linearly under the batch-enabled scheme, which reduces up to 50% over the existing schemes.
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
hrzmlily完成签到,获得积分10
刚刚
Yamila完成签到,获得积分10
1秒前
风清扬应助言无间采纳,获得10
2秒前
3秒前
有机卡拉米完成签到,获得积分10
3秒前
漂亮的孤风完成签到,获得积分10
3秒前
哦哦哦完成签到,获得积分10
3秒前
研友_VZG7GZ应助犹豫的觅云采纳,获得10
3秒前
诚心的箴发布了新的文献求助10
4秒前
ming123ah完成签到,获得积分10
4秒前
六天发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小马甲应助EPP233采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
搜集达人应助泽灵采纳,获得10
7秒前
超帅沂发布了新的文献求助10
7秒前
mmx完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
自信鞯完成签到,获得积分10
7秒前
zcr完成签到,获得积分10
7秒前
明理冬瓜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
lxh完成签到 ,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助布溜采纳,获得10
9秒前
10秒前
herdwind完成签到,获得积分10
10秒前
研友_VZG7GZ应助六天采纳,获得10
10秒前
潇洒的青完成签到,获得积分10
11秒前
Tom完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
feng发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
超帅沂完成签到,获得积分20
13秒前
dongli6536发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
听话的幼蓉完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
爆米花应助庸俗采纳,获得10
14秒前
浮熙完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529071
关于积分的说明 11243225
捐赠科研通 3267556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803784
邀请新用户注册赠送积分活动 881185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582