In this work, we focus on solving a decentralized consensus problem in a private manner. Specifically, we consider a setting in which a group of nodes, connected through a network, aim at computing the mean of their local values without revealing those values to each other. The distributed consensus problem is a classic problem that has been extensively studied and its convergence characteristics are well-known. Alas, state-of-the-art consensus methods build on the idea of exchanging local information with neighboring nodes which leaks information about the users' local values. We propose an algorithmic framework that is capable of achieving the convergence limit and rate of classic consensus algorithms while keeping the users' local values private. The key idea of our proposed method is to carefully design noisy messages that are passed from each node to its neighbors such that the consensus algorithm still converges precisely to the average of local values, while a minimum amount of information about local values is leaked. We formalize this by precisely characterizing the mutual information between the private message of a node and all the messages that another adversary collects over time. We prove that our method is capable of preserving users' privacy for any network without a so-called "generalized leaf", and formalize the trade-off between privacy and convergence time. Unlike many private algorithms, any desired accuracy is achievable by our method, and the required level of privacy only affects the convergence time.


翻译:在这项工作中,我们侧重于以私人方式解决分散的共识问题。具体地说,我们考虑一个环境,让一组通过网络连接的节点能够实现典型的协商一致算法的趋同限度和速率,同时保持用户的当地价值。我们拟议方法的关键思想是仔细设计从每个节点传给邻居的噪音信息,这样,协商一致算法仍然精确地与当地价值的平均数趋同,而关于当地价值的最低限度信息则被泄露。我们通过精确地描述节点的私人信息与另一个敌人长期以来收集的所有信息之间的相互信息,从而将这一点正规化。我们证明,我们的方法能够保护用户的隐私,而没有任何网络的保密性,而没有所谓的“普遍趋同性”和“常规性”的保密性标准。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
专知会员服务
52+阅读 · 2020年11月3日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Risk and optimal policies in bandit experiments
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
18+阅读 · 2020年7月13日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员