Efficient Privacy-Preserving Federated Learning With Improved Compressed Sensing

同态加密 计算机科学 加密 明文 有损压缩 离散余弦变换 计算机工程 信息隐私 分布式计算 方案(数学) 理论计算机科学 计算机网络 计算机安全 人工智能 图像(数学) 数学分析 数学
作者
Yifan Zhang,Yinbin Miao,Xinghua Li,Linfeng Wei,Zhiquan Liu,Kim‐Kwang Raymond Choo,Robert H. Deng
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (3): 3316-3326 被引量:5
标识
DOI:10.1109/tii.2023.3297596
摘要

To solve the data silos issue in distributed machine learning with privacy leakage, privacy-preserving federated learning (PPFL) has been extensively explored in both academic and industrial fields. However, the existing PPFL solutions still suffer from high computation and communication overheads, which result in excessive consumption of communication bandwidth and slow down the training process of FL. To address these issues, we propose a secure and communication-efficient FL scheme using improved compressed sensing and CKKS homomorphic encryption. Specifically, we implement a lossy compression of the model by using discrete cosine transform, then use CKKS homomorphic encryption to encrypt the data transmitted between clients and center server due to its high efficiency and support for batch encryption. Formal security analysis proves that our scheme is secure against indistinguishability under chosen plaintext attack and extensive experiments demonstrate that our scheme achieves a high accuracy at 0.05% compression rate.

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
刚刚
dwj发布了新的文献求助10
刚刚
111发布了新的文献求助10
刚刚
勤奋冬灵完成签到,获得积分10
刚刚
dew应助如意的冷玉采纳,获得50
刚刚
13完成签到,获得积分10
刚刚
朴素若枫发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
共享精神应助微笑的尔珍采纳,获得10
2秒前
Vicki完成签到,获得积分10
2秒前
斑马发布了新的文献求助10
2秒前
JamesPei应助科研小白采纳,获得10
2秒前
Skywings完成签到,获得积分10
3秒前
思源应助机智的傲易采纳,获得10
3秒前
Shengyuu完成签到,获得积分10
4秒前
开放磬发布了新的文献求助10
5秒前
Anrannn完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Jolene66发布了新的文献求助10
5秒前
烟花应助沙糖桔采纳,获得10
6秒前
6秒前
xe完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Bihhh发布了新的文献求助10
8秒前
ZeSheng完成签到,获得积分10
9秒前
爆米花应助彭于晏女友采纳,获得10
9秒前
Xiaoduoyu发布了新的文献求助10
9秒前
科研小白发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
爆米花应助忧郁问寒采纳,获得30
11秒前
1234发布了新的文献求助10
12秒前
大个应助阿峰采纳,获得10
12秒前
包容雨柏发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
认真de于发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
壮观问寒发布了新的文献求助10
13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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6421538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240533
关于积分的说明 17513361
捐赠科研通 5475381
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892427
邀请新用户注册赠送积分活动 1868805
关于科研通互助平台的介绍 1706225