【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链开展可信联邦学习的方法
[0001]本专利技术涉及区块链
,尤其涉及一种基于区块链开展可信联邦学习的方法。
技术介绍
[0002]随着互联网技术的爆炸发展,人们的生活工作已经发生了天翻地覆的变化,互联网极大地融入并重构了人们正常的生活,并推动着当下社会不断向前发展。特别地,随着当下人工智能的发展,世界变得越来越智能,人工智能已经逐渐可以当做决策依据,帮助人们处理越来越多的事情,例如各种智能机器人、温度监控、人脸识别等设备,这些设备随处可见,渐渐成为社会生活中的一部分。
[0003]而在当下人工智能应用中,最为关键的一环便是模型的训练,而一个良好的模型则需要大量的优质数据作为支撑。现实生活中,除了少数巨头公司能够满足,绝大多数企业都存在数据量少,数据质量差的问题,不足以支撑人工智能技术的实现。同时数据隐私问题也引起了国家的重视,国内外监管环境也在逐步加强数据保护,陆续出台相关政策,如欧盟最近引入的新法案《通用数据保护条例》(GDPR),我国国家互联网信息办公室起草的《数据安全管理办法(征求意见稿)》,更加制约了数据集的收集。
[0004]联邦学习是针对上述数据孤岛问题提出的一种分布式的机器学习技术。通过联邦学习技术,将多个数据拥有者组织起来形成一个联邦学习平台,参与者可以在不泄露明文数据的前提下,用多方的数据共同训练模型,实现数据可用不可见。参与个体可以不用将自己本身的数据共享出去,而是可以在本地进行训练出子模型,中心节点则负责汇总子模型,得到最终的模型结果。同时此平台还可以根据各方 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于区块链开展可信联邦学习的方法,涉及任务发布者、数据拥有者和区块链共识节点:任务发布者通过联邦学习,在不收集隐私数据的前提下完成模型的训练,同时可以免除检验模型的工作量;数据拥有者只需按照普通的联邦学习进行训练即可;区块链共识节点负责对数据拥有者提交的训练好的模型进行验证,并聚合得到聚合模型,其特征在于:具体包括以下步骤:步骤1、任务发布者通过区块链智能合约发布模型数据需求,并提供任务所需的检验数据和需要训练的模型;步骤2、数据拥有者通过智能合约响应任务发布者的模型训练要求,确认参与联邦学习任务;智能合约将任务发布者提供的需要训练的模型分发给数据拥有者;步骤3、数据拥有者利用所拥有的本地数据训练需要训练的模型,再将训练好的本地模型作为训练模型,进行多次重复训练,得到最终训练好的本地模型;步骤4、数据拥有者在限定的时间内将最终训练好的本地模型通过智能合约上传到区块链,区块链会将最终训练好的本地模型存储到区块链存储区中;步骤5、每个区块链共识节点访问区块链存储区,负责对数据拥有者提交的训练好的模型进行共识验证;对验证通过后的数据拥有者上传的训练好的模型进行聚合,得到聚合模型;聚合之后,区块链共识节点相互之间对聚合模型进行共识验证;步骤6、任务发布者检验聚合模型,如果该聚合模型的效果还不能达到任务发布者的预期,那么将聚合模型分发给数据拥有者,并跳转至步骤3继续联邦学习任务;如果聚合模型能够满足任务发布者的要求,任务结束。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链开展可信联邦学习的方法,其特征在于:所述步骤1的具体方法为:在联邦学习开始前,任务发布者在区块链上利用智能合约发布联邦学习模型训练任务,需要明示所需模型数据的特征;并上传验证该模型训练任务所需的数据到区块链存储区,区块链的共识节点能够访问区块链存储区中任务发布者的数据并用于对数据拥有者上传模型的共识验证。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链开展可信联邦学习的方法,其特征在于:步骤1所述智能合约支持模型训练任务逻辑的实现以及任务信息发布、任务领取、训练好的模型存储、聚合模型存储、模型评估和奖励分配的实现;所述模型数据以智能合约调用参数返回,存储在区块链存储区中,区块链存储模型数据使用默克尔树实现,支持为上链的模型数据生成默克尔证明;模型数据能够放在区块链链上存储通过智能合约读取;还能够放在区块链下存储,使用分布式文件系统Ipfs进行存储,区块链上存储相应模型数据的哈希值,通过智能合约解析哈希值验证数据。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链开展可信联邦学习的方法,其特征在于:所述步骤2的具体方法为:数据拥有者通过阅读数据发布者对数据的要求,判定自己所拥有的数据与该任务的匹配程度,如果自认为匹配度高,则通过智能合约进行响应,确认参加该联邦学习任务;通过智能合约,数据拥有者调用智能合约中模型读取接口,获取需要训练的模型。5.根据权利要求4所述的一种基于区块链开展可信联邦学习的方法,其特征在于:步骤
3所述数据拥有者利用所拥有的本地数据训练需要训练的模型的方式如下公式所示:其中,是第i个数据拥有者训...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈钟,李青山,高健博,任立峰,吴振豪,兰云飞,郝嘉琨,
申请(专利权)人:博雅正链重庆科技有限公司南京博雅区块链研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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