FastProtector:一种支持梯度隐私保护的高效联邦学习方法

摘要：

联邦学习存在来自梯度的参与方隐私泄露,现有基于同态加密的梯度保护方案产生较大时间开销且潜在参与方与聚合服务器合谋导致梯度外泄的风险,为此,该文提出一种新的联邦学习方法FastProtector,在采用同态加密保护参与方梯度时引入符号随机梯度下降(SignSGD)思想,利用梯度中正负的多数决定聚合结果也能使模型收敛的特性,量化梯度并改进梯度更新机制,降低梯度加密的开销;同时给出一种加性秘密共享方案保护梯度密文以抵抗恶意聚合服务器和参与方之间共谋攻击;在MNIST和CIFAR-10数据集上进行了实验,结果表明所提方法在降低80％左右加解密总时间的同时仍可保证较高的模型准确率.

关键词：低加密开销、共谋攻击、联邦学习、梯度保护

所属期刊栏目：45

分类号：TN918;TP181

资助基金：国家自然科学基金;北京市教委科技计划一般项目

在线出版日期：2023-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1356-1365