Privacy-preserving Decentralized Federated Deep Learning

计算机科学 上传 联合学习 块链 深度学习 计算机安全 加密 水准点(测量) 激励 信息隐私 方案(数学) 同态加密 人工智能 机器学习 万维网 数学分析 数学 大地测量学 经济 微观经济学 地理
作者
Xudong Zhu,Hui Li
标识
DOI:10.1145/3472634.3472642
摘要

Deep learning has achieved the high-accuracy of state-of-the-art algorithms in long-standing AI tasks. Due to the obvious privacy issues of deep learning, Google proposes Federal Deep Learning (FDL), in which distributed participants only upload local gradients and and a centralized server updates parameters based on the collected gradients. But few users are willing to participate in federated learning due to the lack of contribution evaluation and reward mechanisms. So a decentralized federated deep learning, called DFDL, has been proposed by introducing blockchain to form an effective incentive mechanism for participants. However, DFDL still faces serious privacy issues as blockchain does not guarantee the privacy of training data and model. In this paper, in order to address the aforementioned issues, we propose a new Privacy-preserving DFDL scheme, called PDFDL. With PDFDL, parties can securely learn a global model with their local gradients in the assistance of blockchain, and the parties' sensitive data and the global model are well protected. Specifically, with a secure multi-party aggregation computing, all local gradients are encrypted by their owners before being sent to the smart contract, and can be directly aggregated without decryption. Detailed security analysis shows that PDFDL can resist various known security threats. Moreover, we give an implementation prototype by integrating deep learning module with a Blockchain development platform (Ethereum V1.6.4). We demonstrate the encryption performance and the training accuracy of our PDFDL on benchmark datasets.

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
好运连连发布了新的文献求助10
1秒前
zhou完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
张大旺发布了新的文献求助10
2秒前
7秒前
WZY完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
苏远山爱吃西红柿完成签到,获得积分10
10秒前
小小美少女完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
碧空蝉完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
NEKO发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
EKKO完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
谨慎的CZ完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
yushiolo发布了新的文献求助10
23秒前
杨紫宸发布了新的文献求助10
24秒前
香菜完成签到,获得积分10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
云朵发布了新的文献求助30
26秒前
27秒前
安白枫发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
Shu舒发布了新的文献求助10
29秒前
31秒前
mufcyang完成签到,获得积分10
31秒前
杨紫宸完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
英姑应助顶天立地采纳,获得30
38秒前
含蓄听南完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
一条闲鱼发布了新的文献求助10
41秒前
科目三应助Leonard采纳,获得10
41秒前
可可奇发布了新的文献求助10
44秒前
45秒前
WTaMi完成签到,获得积分10
46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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688879
关于积分的说明 14856774
捐赠科研通 4696188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541118
邀请新用户注册赠送积分活动 1507302
关于科研通互助平台的介绍 1471851