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EIFFeL:确保联邦学习的完整性

密码学与安全 2022-09-13 v2

摘要

联邦学习(FL)使客户端能与服务器协作训练机器学习模型。为保障隐私,服务器对来自客户端的更新执行安全聚合。遗憾的是,这阻止了对更新良构性(完整性)的验证,因为更新被掩码。因此,旨在毒化模型的畸形更新可在不被检测的情况下注入。本文中,我们形式化了在FL中同时确保更新隐私与完整性的问题,并提出了新系统\textsf{EIFFeL},其支持对\textit{已验证}更新进行安全聚合。\textsf{EIFFeL}是一个通用框架,可在不违反隐私的前提下强制执行\textit{任意}完整性检查并从聚合中移除畸形更新。我们的实证评估展示了\textsf{EIFFeL}的实用性。例如,在100100个客户端和10%10\%投毒下,\textsf{EIFFeL}能在每次迭代仅2.4s2.4s内将MNIST分类模型训练至与非投毒联邦学习器相同的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.12727,
  title  = {EIFFeL: Ensuring Integrity for Federated Learning},
  author = {Amrita Roy Chowdhury and Chuan Guo and Somesh Jha and Laurens van der Maaten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12727},
  year   = {2022}
}