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FedGraph-VASP:面向跨机构反洗钱的具有后量子安全性的隐私保护联邦图学习

机器学习 2026-01-27 v1 密码学与安全 社会与信息网络

摘要

虚拟资产服务提供商(VASPs)在检测跨机构洗钱时面临着监管合规与用户隐私之间的根本矛盾。现有方法要么需要共享敏感交易数据,要么在孤立状态下运行,导致关键的跨链洗钱模式未被检测到。我们提出了FedGraph-VASP,一个隐私保护的联邦图学习框架,能够在不暴露原始用户数据的情况下实现协作反洗钱(AML)。我们的关键贡献是边界嵌入交换协议,它仅共享边界账户的压缩、不可逆图神经网络表示。这些交换使用后量子密码学进行保护,具体而言是NIST标准化的Kyber-512密钥封装机制结合AES-256-GCM认证加密。在具有现实Louvain划分的Elliptic Bitcoin数据集上的实验表明,FedGraph-VASP实现了0.508的F1分数,在二元欺诈检测上比最先进的生成式基线FedSage+(F1 = 0.453)高出12.1%。我们进一步表明,在生成式插补导致性能下降的低连通性设置下具有鲁棒性,而在高连通性机制下接近集中式性能(F1 = 0.620)。我们还在以太坊欺诈检测数据集上评估了泛化能力,其中FedGraph-VASP(F1 = 0.635)在稀疏跨孤岛连通性下效果较差,而FedSage+表现出色(F1 = 0.855),甚至优于本地训练(F1 = 0.785)。这些结果突显了依赖于拓扑的权衡:嵌入交换有利于连通的交易图,而生成式插补在高度模块化的稀疏图中可能占主导地位。隐私审计表明嵌入仅部分可逆(R^2 = 0.32),限制了精确的特征恢复。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.17935,
  title  = {FedGraph-VASP: Privacy-Preserving Federated Graph Learning with Post-Quantum Security for Cross-Institutional Anti-Money Laundering},
  author = {Daniel Commey and Matilda Nkoom and Yousef Alsenani and Sena G. Hounsinou and Garth V. Crosby},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17935},
  year   = {2026}
}