【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架
本专利技术涉及一种基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架，具体涉及一种利用区块链(联盟链)技术来解决分布式机器学习中的拜占庭攻击问题，同时利用差分隐私技术保护每个参与方的数据集隐私，并可以完成机器学习模型交易的框架，属于人工智能、区块链和信息安全领域。
技术介绍
在分布式机器学习里常用到的参数服务器框架中，多个工作节点利用本地数据和当前全局模型训练得到局部模型，将其发送至参数服务器，参数服务器将所有的局部模型聚合，更新全局模型。但在这一过程中可能存在安全问题，其工作节点和参数服务器节点都有可能受到拜占庭攻击。具体来说，工作节点受到拜占庭攻击会向参数服务器发送一个错误的局部梯度，从而影响最终训练的模型效果；参数服务器节点受到拜占庭攻击会聚合出一个错误的全局模型，使得前面的训练都白费。近年来，由于区块链具有不可篡改、可追溯性、分布式存储、公共维护等优势，研究人员开始尝试将区块链用于物联网、医疗、金融等领域，已解决里面的安全、交易等问题。<...
【技术保护点】
1.一种基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架，其特征在于，包括以下部分：/n部分1，证书授权中心CA负责为区块链节点发放和撤销数字证书，对节点进行权限管理；/n部分2，区块链节点由用户节点和交易节点构成，分别负责维护机器学习模型和参与机器学习模型交易；/n部分3，智能合约由机器学习智能合约(MLMC)和模型贡献智能合约(MCMC)构成，分布规定了分布式机器学习的运行规则和按照模型贡献度对节点进行收益划分；/n部分4，分布式账本记录了机器学习模型训练过程中的模型数据(包括局部模型和全局模型情况)和模型交易数据；/n部分5，数据提供者负责收集本地数据上传至...
【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架，其特征在于，包括以下部分：
部分1，证书授权中心CA负责为区块链节点发放和撤销数字证书，对节点进行权限管理；
部分2，区块链节点由用户节点和交易节点构成，分别负责维护机器学习模型和参与机器学习模型交易；
部分3，智能合约由机器学习智能合约(MLMC)和模型贡献智能合约(MCMC)构成，分布规定了分布式机器学习的运行规则和按照模型贡献度对节点进行收益划分；
部分4，分布式账本记录了机器学习模型训练过程中的模型数据(包括局部模型和全局模型情况)和模型交易数据；
部分5，数据提供者负责收集本地数据上传至区块链节点服务器。
2.采用权利要求1所述的一种基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架的运行方法，其特征在于，其运行方法包括以下步骤：
步骤1，联盟链初始化阶段：CA服务器给联盟链初始节点发布数字证书，所有的参与者建立连接，达成一些初始共识；
步骤2，参数初始化阶段：所有用户节点达成神经网络模型的一致性共识，并同步系统的测试集数据；
步骤3，局部梯度计算阶段：所有用户节点按照id从小到大的顺序依次循环选出主节点，主节点id后m个节点为背书节点，然后各节点利用本地数据和当前模型计算局部梯度，并在梯度上加入高斯噪声，使其满足差分隐私机制，最后将局部梯度发送给主节点和背书节点；
步骤4，全局模型更新阶段：主节点根据各节点的局部梯度，按照具有拜占庭容错的梯度聚合算法计算全局梯度，然后系统运行IPBFT共识算法，若全局梯度得到系统共识，则更新全局模型，并将全局模型的有关信息写入区块中；
步骤5，训练终止阶段：当训练模型达到预期要求，系统便不再训练模型了，其后续的作用为维护模型交易。
3.根据权利要求2所述的基于区块链技术的安全、隐私保护、可交易的分布式机器学习框架的运行方法，其特征在于，步骤1：联盟链初始化阶段，具体如下：
CA服务器给联盟链初始节点发布数字证书，所有的参与者建立连接，达成一些初始的共识：a.统一大家的数据集建立的标准；b.统一模型交易费的标准，交易费会随着模型的完善程度而增加；c.统一主节点和背书节点的选取规则，这里，我们按节点id从...
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