中文

弱假设下面向 Byzantine 不健全与差分隐私的联邦优化

机器学习 2026-04-07 v2 密码学与安全 最优化与控制

摘要

联邦学习(FL)使异构客户端能够在不集中原始数据的情况下协同训练共享模型,天然提供一定程度的隐私。然而,梯度和模型更新仍可能泄露敏感信息,而恶意服务器可能发动 Byzantine 攻击等对抗性攻击。这些漏洞凸显了在统一框架内解决差分隐私(DP)与 Byzantine 鲁棒性的必要性。现有方法往往依赖不切实际的假设,如梯度受限、需要辅助服务器端数据集,或未提供收敛保证。我们通过提出 Byz-Clip21-SGD2M 算法,集成鲁棒聚合、双动量及精心设计的裁剪,来克服这些限制。我们在标准 LL -smoothness 与 σ\sigma -sub-Gaussian 梯度噪声假设下,证明了高概率收敛保证,从而放宽主流工作所依赖的条件。我们的分析在无对手情形下恢复了最先进的收敛率,并在 Byzantine 与 DP 设置下改善了实用性保证。在 MNIST 上对 CNN 与 MLP 模型进行实证评估,进一步验证了我们方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.23472,
  title  = {Byzantine-Robust and Differentially Private Federated Optimization under Weaker Assumptions},
  author = {Rustem Islamov and Grigory Malinovsky and Alexander Gaponov and Aurelien Lucchi and Peter Richtárik and Eduard Gorbunov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.23472},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 3 figures