Multi-party computation (MPC) is promising for privacy-preserving machine learning algorithms at edge networks, like federated learning. Despite their potential, existing MPC algorithms fail short of adapting to the limited resources of edge devices. A promising solution, and the focus of this work, is coded computation, which advocates the use of error-correcting codes to improve the performance of distributed computing through "smart" data redundancy. In this paper, we focus on coded privacy-preserving computation using Shamir's secret sharing. In particular, we design novel coded privacy-preserving computation mechanisms; MatDot coded MPC (MatDot-CMPC) and PolyDot coded MPC (PolyDot-CMPC) by employing recently proposed coded computation algorithms; MatDot and PolyDot. We take advantage of the "garbage terms" that naturally arise when polynomials are constructed in the design of MatDot-CMPC and PolyDot-CMPC to reduce the number of workers needed for privacy-preserving computation. Also, we analyze MatDot-CMPC and PolyDot-CMPC in terms of their computation, storage, communication overhead as well as recovery threshold, so they can easily adapt to the limited resources of edge devices.


翻译:多党计算(MPC)对于边缘网络的维护隐私机器学习算法很有希望,比如联合学习。尽管存在潜力,但现有的MPC算法无法适应边缘装置的有限资源。一个有希望的解决方案和这项工作的重点就是编码计算,它倡导使用错误校正代码,通过“智能”数据冗余来改进分布式计算的业绩。在本文中,我们侧重于使用Shamir的秘密共享的编码式隐私保存计算法。特别是,我们设计了新的编码式隐私保存计算机制;MatDot编码的MPC(MatDot-CMPC)和PolyDot编码的MPC(PollyDot-CMPC)没有适应边际装置的有限资源。此外,我们利用了在设计MatDot-CMPC和PolyDot-CMPC中建立多面模型时自然产生的“加码条件”来提高分布式计算功能。我们分析MatDot-CMPC和Poly-CMPC的有限资源端端端点,从而可以轻松地将它们作为存储的存储设备进行存储和升级。

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