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研究论文

基于差异隐私和互信息的联合学习中的隐私保护

出版:2022年3月14日出版历史

摘要

联合学习是一种分布式机器学习框架,它在保证数据合法性、合规性和用户隐私安全的前提下,实现多方计算机组的联合建模,以提高模型拟合的准确性。针对联邦学习用户数据的隐私安全问题,本文采用拉普拉斯分布噪声和互信息加权聚合算法作为评分机制来保护用户数据隐私。在实验过程中,研究组基于fat平台实现了本文提出的保护算法,并通过多组实验获得了最优的噪声参数,从而最大限度地降低保护机制对模型拟合精度的影响,最大限度地保护数据的隐私和安全。此外,研究小组复制了以前的攻击算法和防御算法进行对比实验,以验证该算法的安全性和准确性。

工具书类

  1. Yang Q,Liu Y,Chen T,联合机器学习:概念和应用。《ACM智能系统与技术汇刊》(TIST),第10卷,第2期,第1-19页,2019年。谷歌学者谷歌学者
  2. Hanchi R,Jingjing D,Xianghua X.GRNN:生成回归神经网络——联合学习的数据泄漏攻击。arXiv.org。2021年9月22日检索自https://arxiv.org/abs/105.00529v1。谷歌学者谷歌学者
  3. Eric P Xing、Qirong Ho、Wei Dai、Jin Kyu Kim、Jinliang Wei、Seunghak Lee、Xung Zheng、Pengtao Xie、Abhimanu Kumar和Yaoliang Yu。Petuum:一个新的大数据分布式机器学习平台。IEEE传输。《大数据》,第1卷,第2期,第49–67页,2015年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  4. Robin C Geyer、Tassilo Klein和Moin Nabi,《不同私有联合学习:客户层面的视角》。arXiv预印arXiv:1712.075572017。谷歌学者谷歌学者
  5. 杨强(Qiang Yang)、杨柳(Yang Liu)、永成(Yong Cheng)、阎康(Yan Kang)、陈天健(Tianjian Chen)和韩瑜(Han Yu)。联合学习。《人工智能和机器学习综合讲座》,第13卷,第3期,第1–207页,2019年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  6. Reza Shokri、Marco Stronati、Congzheng Song和Vitaly Shmatikov。针对机器学习模型的成员推理攻击。在IEEE SP中,第3-18页。IEEE,2017年。谷歌学者谷歌学者
  7. Liu RX,Chen H,Guo RY,Zhao D,Liang WJ,Li CP。机器学习中隐私攻击和防御的调查。阮建学报/《软件杂志》,2020年,第31卷,第3期,第866892页(中文)。http://www.jos.org.cn/1000-9825/5904.htm谷歌学者谷歌学者
  8. Mothukuri V,Parizi R M,Pouriyeh S,联合学习安全与隐私调查。《未来一代计算机系统》,2021年,第115卷,第619-640页。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  9. Yang Q,Liu Y,Chen T,联合机器学习:概念和应用。《ACM智能系统与技术汇刊》(TIST),第10卷,第2期,第1-19页,2019年。谷歌学者谷歌学者
  10. 刘瑞轩,陈红,郭若阳,机器学习中的隐私攻击与防御。软件杂志,2019,31(3):866-892。谷歌学者谷歌学者
  11. Olowononi F O,Rawat D B,Liu C.针对弹性车辆网络物理系统的差异隐私联合学习//华盛顿数据科学和网络安全中心:霍华德大学,2021年。谷歌学者谷歌学者
  12. Triastcyn A.贝叶斯差异隐私联合学习//IEEE国际大数据会议,人工智能实验室,2019年。谷歌学者谷歌学者
  13. Hu R.具有差异隐私的个性化联合学习。IEEE物联网杂志,第6卷,2020年第10期。谷歌学者谷歌学者
  14. Liu Y,Zhu X,Wang J,联合学习中隐私泄露的定量度量。ICASSP 2021-2021 IEEE国际声学、语音和信号处理会议(ICASSP),第3065-3069页,2021年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  15. Kraskov A,Sto¨gbauer H,Grassberger P.估计相互信息。《物理评论E》,第69卷,第6期,第066138页,2004年。谷歌学者谷歌学者

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    封面图片ACM其他会议
    AIAM2021:2021第三届人工智能与先进制造国际会议
    2021年10月
    3136页
    国际标准图书编号:9781450385046
    内政部:10.1145/3495018

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    出版商

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    美国纽约州纽约市

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    • 出版:2022年3月14日

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