安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法技术

技术编号:41298991 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-13 14:47
本发明专利技术公开了安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法,基于安全混洗,减小了纵向联邦学习的隐私预算,在保证模型可用性的同时提升了隐私性,实现了模型可用性和隐私性的更优平衡。系统包括:用户利用本地数据训练梯度提升决策树模型,并将决策树模型参数的梯度发送至混洗器;混洗器接收各个用户上传的梯度,对梯度进行混洗,并将混洗后的梯度发送给服务器;服务器接收混洗后的梯度,聚合各个梯度得到全局模型。其中混洗器接收被差分隐私扰动后的梯度数据,服务器接收的梯度除了被差分隐私扰动加密,其中的用户和用户梯度的一一对应关系也被混洗器削弱,进一步保证了用户的隐私,此外,混洗器只需进行简单运算,系统开销小,系统运行效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纵向联邦学习(vertical federated learning,vfl)领域,尤其涉及安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法


技术介绍

1、近十年来,人工智能、深度学习的发展如火如荼,催生了智慧医疗、智慧工业、人像识别等各种新兴技术,这些便利我们生活的技术离不开海量数据的支持。然而,现阶段不同的机构、组织、企业拥有不同量级的隐私数据,这些数据难以安全地被共享,形成了一座座数据孤的问题。如何能在既保护数据隐私、符合安全监管的条件下,利用多方数据训练更优质的模型造福社会成为亟待解决的问题。

2、为了解决这个问题,学者们提出了联邦学习,联邦学习以交换模型参数的方式代替交换隐私数据。与传统的分布式学习相比,联邦学习以交换中间数据代替原始数据共享,大大减小了用户隐私数据的暴露的风险。与集中式深度学习相比,联邦学习系统通过分布式的多方协作破解了数据孤岛的壁垒,使得模型更加精确、功耗大大降低,因此在学术领域和工业领域受到广泛关注。

3、尽管联邦学习可以通过较少的通信次数得到高质量的模型,并且一定程度上保护了用户...

【技术保护点】

1.安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法,应用于具有多个用户、一个服务器、一个混洗器的系统,用户具有大量本地数据且具有存储和计算能力,服务器具有初始数据用于构建全局模型且具有进行计算和存储能力,混洗器具有计算功能,其特征在于:方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法,其特征在于:步骤S1具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法,其特征在于:步骤S2具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法...

【技术特征摘要】

1.安全混洗梯度提升决策树的纵向联邦学习隐私保护方法,应用于具有多个用户、一个服务器、一个混洗器的系统,用户具有大量本地数据且具有存储和计算能力,服务器具有初始数据用于构建全局模型且具有进行计算和存储能力,混洗器具有计算功能,其特征在于:方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的安全混洗梯度提升决策树的...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶阿勇陆文婷黄川
申请(专利权)人:福建师范大学
类型:发明
国别省市:

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