FedChain：一种基于有用联邦学习证明的高效安全区块链共识协议
密码学与安全
2023-08-30 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
区块链已成为零信任环境下各类应用的一种流行去中心化范式。区块链的核心是共识协议，它在所有参与者之间建立共识。PoW（工作量证明）是最流行的共识协议之一。然而，PoW共识协议激励参与者使用其计算能力解决无意义的哈希谜题，一直因浪费能源而受到质疑。为解决这些问题，我们提出了一种基于有用联邦学习证明的高效安全区块链共识协议（称为FedChain）。我们首先提出了一种安全且鲁棒的区块链架构，将联邦学习任务作为工作量证明。然后集成了池聚合机制以提高FedChain架构的效率。为保护挖矿池中每个参与者的模型参数隐私，设计了一种基于秘密共享的环全归约架构。我们还引入了基于数据分布的联邦学习模型优化算法以提升FedChain的模型性能。最后，引入基于零知识证明的联邦学习模型验证，在证明联邦学习参与者的模型性能的同时保护其隐私。我们的方法已通过大量实验进行了测试和验证，证明了其性能。
引用
@article{arxiv.2308.15095,
title = {FedChain: An Efficient and Secure Consensus Protocol based on Proof of Useful Federated Learning for Blockchain},
author = {Peiran Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15095},
year = {2023}
}