基于可审计同态且具有属性差分隐私的去中心化协作人工智能
密码学与安全
2024-03-04 v1 人工智能
机器学习
摘要
近年来,联邦学习(FL)的概念催生了具有隐私保护的分布式人工智能(AI)新范式。然而,由于需要可信第三方,当前大多数联邦学习系统都存在数据隐私问题。尽管一些先前的工作引入了差分隐私来保护数据,但它也可能显著降低模型性能。为了解决这些问题,我们提出了一种新颖的去中心化协作人工智能框架,名为可审计的基于同态的去中心化协作人工智能(AerisAI),通过同态加密和细粒度差分隐私来提高安全性。我们提出的 AerisAI 直接使用基于区块链的智能合约聚合加密参数,从而摆脱了对可信第三方的需求。我们还提出了一个全新的概念,用于消除差分隐私对模型性能的负面影响。此外,所提出的 AerisAI 还提供了基于密文策略属性加密(CPABE)的广播感知群组密钥管理,以实现基于不同服务级别协议的细粒度访问控制。我们对所提出的 AerisAI 进行了正式的理论分析,并与其他基线方法进行了功能比较。我们还在真实数据集上进行了大量实验来评估所提出的方法。实验结果表明,我们提出的 AerisAI 显著优于其他最先进的基线方法。
引用
@article{arxiv.2403.00023,
title = {Auditable Homomorphic-based Decentralized Collaborative AI with Attribute-based Differential Privacy},
author = {Lo-Yao Yeh and Sheng-Po Tseng and Chia-Hsun Lu and Chih-Ya Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00023},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 9 figures