一种结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法技术

技术编号:41292051 阅读:43 留言:0更新日期:2024-05-13 14:42
本发明专利技术涉及一种结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,包括:步骤1、客户端接收中央服务器发送的全局模型,判断全局模型是否完成训练,若完成训练则训练结束,若未完成训练,则对添加高斯噪声的全局模型进行局部噪声消减处理,获取本地训练初始模型;步骤2、客户端根据本地样本和本地训练初始模型进行更新,获取局部消噪模型;步骤3、将局部消噪模型添加高斯噪声,获取添加高斯噪声后的局部模型;步骤4、将添加高斯噪声后的局部模型上传到中央服务器,获取更新后的全局模型,返回步骤1进行迭代。本发明专利技术能够实现在保证模型局部模型隐私的同时减少用户噪声量的累积,达到提高模型训练精度的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器学习数据安全,特别是涉及一种结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法


技术介绍

1、随着大数据时代的发展,传统的集中式机器学习收集用户数据后,集中由第三方训练,造成用户隐私泄露。联邦学习的出现避免了用户将数据直接暴露给第三方。在联邦学习中,客户端使用本地数据分别训练局部模型,并交由中央服务器进行聚合得到全局模型,由此实现了基于多方协作的模型训练,并有效避免了数据集中式处理可能导致的隐私泄露问题。然而,尽管联邦学习中的客户端只共享局部模型而不共享其本地数据,但若局部模型缺少保护,联邦学习仍然可能因遭受推理攻击和重构攻击而泄露隐私。例如,敌手通过捕获梯度信息或模型参数,可以推断出训练数据的典型特征,从而构建出与原始数据相接近的数据。

2、因此,研究者们将差分隐私、同态加密、区块链等技术应用到联邦学习中,以提高物联网场景下联邦学习的隐私保护效果。同态加密虽然可以在加密数据上进行运算,但其计算效率通常较低,会大大增加联邦学习的训练时间。区块链技术虽然能够保证数据的不可篡改性,但在处理大规模数据时,区块链节点间的数据同步会出现延迟,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述步骤1中对添加高斯噪声的全局模型进行局部噪声消减处理,获取本地训练初始模型包括:

3.根据权利要求2所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述添加高斯噪声的全局模型的获取方法包括:

4.根据权利要求3所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述未向客户端添加高斯噪声的全局模型为:

5.根据权利要求2所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护...

【技术特征摘要】

1.一种结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述步骤1中对添加高斯噪声的全局模型进行局部噪声消减处理,获取本地训练初始模型包括:

3.根据权利要求2所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述添加高斯噪声的全局模型的获取方法包括:

4.根据权利要求3所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,所述未向客户端添加高斯噪声的全局模型为:

5.根据权利要求2所述的结合局部噪声削减机制的联邦学习隐私保护方法,其特征在于,获取所述客户端添加的噪声量的具体方法为:

6.根据权利要求2所述的结合局部噪声削减机制...

【专利技术属性】
技术研发人员:李龙刘振参李晶晶何松兴孙希延常亮
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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