We propose a novel secure aggregation scheme based on seed-homomorphic pseudo-random generator (SHPRG) to prevent private training data leakage from model-related information in Federated Learning systems. Our constructions leverage the homomorphic property of SHPRG to simplify the masking and demasking scheme, which entails a linear overhead while revealing nothing beyond the aggregation result against colluding entities. Additionally, our scheme is resilient to dropouts without extra overhead. We experimentally demonstrate our scheme significantly improves the efficiency to 20 times over baseline, especially in the more realistic case in which the number of clients and model size become large and a certain percentage of clients drop out from the system.


翻译:我们提议采用基于种子多变假随机生成器的新的安全汇总计划,以防止联邦学习系统模型相关信息的私人培训数据泄漏。 我们的建筑利用SHPRG的同质特性简化遮掩和除假冒计划,该计划涉及线性间接费用,但除了对串通实体的汇总结果外,没有披露任何其他任何内容。此外,我们的计划对无额外间接费用的辍学者具有适应力。我们实验性地证明,我们的计划大大提高了效率,超过基线20倍,特别是在客户数量和模型规模大以及一定比例的客户退出系统的情况下。

1
下载
关闭预览

相关内容

联邦学习(Federated Learning)是一种新兴的人工智能基础技术,在 2016 年由谷歌最先提出,原本用于解决安卓手机终端用户在本地更新模型的问题,其设计目标是在保障大数据交换时的信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下,在多参与方或多计算结点之间开展高效率的机器学习。其中,联邦学习可使用的机器学习算法不局限于神经网络,还包括随机森林等重要算法。联邦学习有望成为下一代人工智能协同算法和协作网络的基础。
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
128+阅读 · 2020年5月14日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
241+阅读 · 2020年4月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月28日
Federated Learning with Personalization Layers
Arxiv
4+阅读 · 2019年12月2日
One-Shot Federated Learning
Arxiv
9+阅读 · 2019年3月5日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员