For population studies or for the training of complex machine learning models, it is often required to gather data from different actors. In these applications, summation is an important primitive: for computing means, counts or mini-batch gradients. In many cases, the data is privacy-sensitive and therefore cannot be collected on a central server. Hence the summation needs to be performed in a distributed and privacy-preserving way. Existing solutions for distributed summation with computational privacy guarantees make trust or connection assumptions - e.g., the existence of a trusted server or peer-to-peer connections between clients - that might not be fulfilled in real world settings. Motivated by these challenges, we propose Secure Summation via Subset Sums (S5), a method for distributed summation that works in the presence of a malicious server and only two honest clients, and without the need for peer-to-peer connections between clients. S5 adds zero-sum noise to clients' messages and shuffles them before sending them to the aggregating server. Our main contribution is a proof that this scheme yields a computational privacy guarantee based on the multidimensional subset sum problem. Our analysis of this problem may be of independent interest for other privacy and cryptography applications.


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机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
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