Privacy as a Resource in Differentially Private Federated Learning

计算机科学 差别隐私 信息隐私 调度(生产过程) 资源限制 私人信息检索 计算机安全 分布式计算 数据挖掘 运营管理 经济
作者
Jinliang Yuan,Shangguang Wang,Shihe Wang,Yuanchun Li,Xiao Ma,Ao Zhou,Mengwei Xu
标识
DOI:10.1109/infocom53939.2023.10228953
摘要

Differential privacy (DP) enables model training with a guaranteed bound on privacy leakage, therefore is widely adopted in federated learning (FL) to protect the model update. However, each DP-enhanced FL job accumulates privacy leakage, which necessitates a unified platform to enforce a global privacy budget for each dataset owned by users. In this work, we present a novel DP-enhanced FL platform that treats privacy as a resource and schedules multiple FL jobs across sensitive data. It first introduces a novel notion of device-time blocks for distributed data streams. Such data abstraction enables fine-grained privacy consumption composition across multiple FL jobs. Regarding the non-replenishable nature of the privacy resource (that differs it from traditional hardware resources like CPU and memory), it further employs an allocation-then-recycle scheduling algorithm. Its key idea is to first allocate an estimated upper-bound privacy budget for each arrived FL job, and then progressively recycle the unused budget as training goes on to serve further FL jobs. Extensive experiments show that our platform is able to deliver up to 2.1× as many completed jobs while reducing the violation rate by up to 55.2% under limited privacy budget constraint.
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
传奇3应助123456采纳,获得10
刚刚
刘婧发布了新的文献求助10
1秒前
灵巧语儿发布了新的文献求助10
2秒前
娟娟发布了新的文献求助10
4秒前
wzdxmt发布了新的文献求助10
5秒前
露露完成签到 ,获得积分10
7秒前
刘婧完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助娇气的亦云采纳,获得10
10秒前
lan完成签到,获得积分10
10秒前
123456给123456的求助进行了留言
15秒前
不非完成签到 ,获得积分10
17秒前
rive发布了新的文献求助10
17秒前
活力雁枫完成签到,获得积分0
18秒前
Ysq发布了新的文献求助20
22秒前
希妍完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
小小吴完成签到 ,获得积分10
27秒前
黄学生完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
Orange应助642463016采纳,获得20
31秒前
科研通AI6.1应助wzdxmt采纳,获得10
32秒前
35秒前
111完成签到,获得积分20
35秒前
彭于晏应助小王采纳,获得10
36秒前
手抓饼啊发布了新的文献求助10
37秒前
111发布了新的文献求助10
38秒前
温暖的鸿发布了新的文献求助10
41秒前
Peter完成签到,获得积分10
44秒前
所所应助不安听露采纳,获得10
44秒前
46秒前
帅子发布了新的文献求助10
47秒前
48秒前
丰富的草莓完成签到,获得积分10
49秒前
FashionBoy应助文杰采纳,获得10
51秒前
51秒前
一颗柿子树完成签到,获得积分10
52秒前
素雅发布了新的文献求助30
53秒前
53秒前
54秒前
123完成签到 ,获得积分10
55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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Mass participant sport event brand associations: an analysis of two event categories 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6354412
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8169422
关于积分的说明 17197088
捐赠科研通 5410443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863984
邀请新用户注册赠送积分活动 1841411
关于科研通互助平台的介绍 1689964