Federated Learning (FL) provides privacy preservation by allowing the model training at edge devices without the need of sending the data from edge to a centralized server. FL has distributed the implementation of ML. Another variant of FL which is well suited for the Internet of Things (IoT) is known as Collaborated Federated Learning (CFL), which does not require an edge device to have a direct link to the model aggregator. Instead, the devices can connect to the central model aggregator via other devices using them as relays. Although, FL and CFL protect the privacy of edge devices but raises security challenges for a centralized server that performs model aggregation. The centralized server is prone to malfunction, backdoor attacks, model corruption, adversarial attacks and external attacks. Moreover, edge device to centralized server data exchange is not required in FL and CFL, but model parameters are sent from the model aggregator (global model) to edge devices (local model), which is still prone to cyber-attacks. These security and privacy concerns can be potentially addressed by Blockchain technology. The blockchain is a decentralized and consensus-based chain where devices can share consensus ledgers with increased reliability and security, thus significantly reducing the cyberattacks on an exchange of information. In this work, we will investigate the efficacy of blockchain-based decentralized exchange of model parameters and relevant information among edge devices and from a centralized server to edge devices. Moreover, we will be conducting the feasibility analysis for blockchain-based CFL models for different application scenarios like the internet of vehicles, and the internet of things. The proposed study aims to improve the security, reliability and privacy preservation by the use of blockchain-powered CFL.


翻译:联邦学习联合会(FL) 提供隐私保护,允许在边缘设备上进行模型培训,而无需将数据从边缘发送到中央服务器,而无需将数据从边缘传送到中央服务器。 FL 已经分发了ML 。 FL 的另一种非常适合Tings(IoT) 互联网的FL变种,称为合作联邦学习联合会(CFL),它不需要边设备与模型聚合器直接连接。相反,该设备可以通过其他设备将其用作中继器,连接到中央模型聚合器。虽然FL 和 CFL 能够保护边设备的隐私,但给执行模型集成的中央服务器带来安全挑战。 中央服务器的中央版本容易发生故障、幕后攻击、模式腐败、对抗性攻击和外部攻击。 此外,FL和CFLLL不需要中央服务器中央数据库(C) 中央服务器数据交换的边端装置,但模型参数是从模型聚合器(Global 模型) 发送到边端装置(当地模型) 仍然容易受到网络攻击。这些安全和隐私问题可能由链链路链技术解决。

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