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具有本地差分隐私的无线联邦学习

密码学与安全 2020-02-13 v1 信息论 math.IT

摘要

在本文中,我们研究在无线信道(建模为高斯多址信道 MAC)上的联邦学习(FL)问题,该问题受本地差分隐私(LDP)约束。我们表明,无线信道的叠加特性带来了双重益处:在带宽高效地聚合梯度的同时,为用户提供强 LDP 保证。我们提出了一种私有无线梯度聚合方案,该方案表明,当聚合来自 KK 个用户的梯度时,每用户的隐私泄露随 O(1K)\mathcal{O}\big(\frac{1}{\sqrt{K}} \big) 缩放,而正交传输中的隐私泄露则按常数缩放。我们还给出了所提私有 FL 聚合算法的收敛速率分析,并研究了无线资源、收敛性与隐私之间的权衡。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.05151,
  title  = {Wireless Federated Learning with Local Differential Privacy},
  author = {Mohamed Seif and Ravi Tandon and Ming Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05151},
  year   = {2020}
}