【论文记录】Advances and Open Problems in Federated Learning

2023-12-02 10:50

本文主要是介绍【论文记录】Advances and Open Problems in Federated Learning,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

他人总结:[link] \, [link]


  • 讨论最优化算法的部分没看懂

4.1 \, Actors, Threat Models, and Privacy in Depth

Various threat models for different adversarial actors (malicious / honest-but-curious) :
在这里插入图片描述

4.2 \, Tools and Technologies

Various technologies along with their characteristics :
在这里插入图片描述

  • Secure multi-party computation
  • Trusted execution environments

While secure multi-party computation and trusted execution environments offer general solutions to the problem of privately computing any function on distributed private data, many optimizations are possible when focusing on specific functionalities. (e.g. Secure aggregation, Secure shuffling, Private information retrieval)

  • Differential privacy
    \quad 在FL中考虑的DP,与传统的DP有一个区别是:相邻数据集的定义不同。FL中的要求更强 :In the context of FL, D and D’ correspond to decentralized datasets that are adjacent if D’ can be obtained from D by adding or subtracting all the records of a single client (user).
    \quad 传统的差分隐私需要(假设)有一个可信的第三方。FL中应用DP则需要减少对trusted data curator的需求或依赖,具体方法有:
    1. Local differential privacy
      在每个client把数据共享给服务器之前就对各自的数据应用差分隐私的处理。但由于对每个client的数据都进行了加噪,尽管很好的保护了隐私,但很大地影响了服务器收集到的数据集的utility。

    2. Distributed differential privacy
      每个client首先计算和编码一个minimal (application specific) focused report,然后把encoded reports发送给secure computation function,它的输出满足differential privacy。选择不同的secure computation function可以应对不同的threat models。Distributed differential privacy比Local differential privacy提供更好的utility,但它依赖于不同的setups和更强的假设。
      Distributed differential privacy 模型举例 : Distributed DP via secure aggregation (通过安全聚合来确保central server获得聚合的结果,同时确保不会将各设备和参与者的参数暴露给central server)、Distributed DP via secure shuffling(由secure shuffler把每个client从LDP协议得到的数据进行随机化,最后再发送给central server)。

    3. Hybrid differential privacy
      根据用户不同的信任偏好对他们进行分类,再对不同的分组应用不同的模型。

4.3 \, Protections Against External Malicious Actors
  • Central Differential Privacy
    user-level differential privacy used in FL’s iterative training process.
    具体过程类似于之前看过的"-2- Deep Learning with Differential Privacy".
    To limit or eliminate the information that could be learned about an individual from the iterates.

  • Concealing the Iterates
    在TEE模型下可以对参与者隐藏模型的 iterates (the newly updated versions of the model after each round of training)

  • Repeated Analyses over Evolving Data , Preventing Model Theft and Misuse

4.4 \, Protections Against an Adversarial Server
  • 依然应用Local differential privacy, Distributed differential privacy, Hybrid differential privacy,主要运用Distributed differential privacy
4.5 \, User Perception
  • the Pufferfish framework of privacy [235]
    该框架允许各个用户指定自己的隐私需求,允许analyst指定一类受保护的 predicates,对这些predicates应用差分隐私的处理,而其他的predicates可以在没有差分隐私或隐私预算较小的情况下进行学习。




Ref

Kairouz, P., McMahan, H. B., Avent, B., Bellet, A., Bennis, M., Bhagoji, A. N., … & d’Oliveira, R. G. (2019). Advances and open problems in federated learning. arXiv preprint arXiv:1912.04977.

这篇关于【论文记录】Advances and Open Problems in Federated Learning的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/445057

相关文章

Zabbix在MySQL性能监控方面的运用及最佳实践记录

《Zabbix在MySQL性能监控方面的运用及最佳实践记录》Zabbix通过自定义脚本和内置模板监控MySQL核心指标(连接、查询、资源、复制),支持自动发现多实例及告警通知,结合可视化仪表盘,可有效... 目录一、核心监控指标及配置1. 关键监控指标示例2. 配置方法二、自动发现与多实例管理1. 实践步骤

在Spring Boot中集成RabbitMQ的实战记录

《在SpringBoot中集成RabbitMQ的实战记录》本文介绍SpringBoot集成RabbitMQ的步骤,涵盖配置连接、消息发送与接收,并对比两种定义Exchange与队列的方式:手动声明(... 目录前言准备工作1. 安装 RabbitMQ2. 消息发送者(Producer)配置1. 创建 Spr

k8s上运行的mysql、mariadb数据库的备份记录(支持x86和arm两种架构)

《k8s上运行的mysql、mariadb数据库的备份记录(支持x86和arm两种架构)》本文记录在K8s上运行的MySQL/MariaDB备份方案,通过工具容器执行mysqldump,结合定时任务实... 目录前言一、获取需要备份的数据库的信息二、备份步骤1.准备工作(X86)1.准备工作(arm)2.手

SpringBoot3应用中集成和使用Spring Retry的实践记录

《SpringBoot3应用中集成和使用SpringRetry的实践记录》SpringRetry为SpringBoot3提供重试机制,支持注解和编程式两种方式,可配置重试策略与监听器,适用于临时性故... 目录1. 简介2. 环境准备3. 使用方式3.1 注解方式 基础使用自定义重试策略失败恢复机制注意事项

Python UV安装、升级、卸载详细步骤记录

《PythonUV安装、升级、卸载详细步骤记录》:本文主要介绍PythonUV安装、升级、卸载的详细步骤,uv是Astral推出的下一代Python包与项目管理器,主打单一可执行文件、极致性能... 目录安装检查升级设置自动补全卸载UV 命令总结 官方文档详见:https://docs.astral.sh/

统一返回JsonResult踩坑的记录

《统一返回JsonResult踩坑的记录》:本文主要介绍统一返回JsonResult踩坑的记录,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录统一返回jsonResult踩坑定义了一个统一返回类在使用时,JsonResult没有get/set方法时响应总结统一返回

Go学习记录之runtime包深入解析

《Go学习记录之runtime包深入解析》Go语言runtime包管理运行时环境,涵盖goroutine调度、内存分配、垃圾回收、类型信息等核心功能,:本文主要介绍Go学习记录之runtime包的... 目录前言:一、runtime包内容学习1、作用:① Goroutine和并发控制:② 垃圾回收:③ 栈和

java对接海康摄像头的完整步骤记录

《java对接海康摄像头的完整步骤记录》在Java中调用海康威视摄像头通常需要使用海康威视提供的SDK,下面这篇文章主要给大家介绍了关于java对接海康摄像头的完整步骤,文中通过代码介绍的非常详细,需... 目录一、开发环境准备二、实现Java调用设备接口(一)加载动态链接库(二)结构体、接口重定义1.类型

apache的commons-pool2原理与使用实践记录

《apache的commons-pool2原理与使用实践记录》ApacheCommonsPool2是一个高效的对象池化框架,通过复用昂贵资源(如数据库连接、线程、网络连接)优化系统性能,这篇文章主... 目录一、核心原理与组件二、使用步骤详解(以数据库连接池为例)三、高级配置与优化四、典型应用场景五、注意事

SpringBoot实现文件记录日志及日志文件自动归档和压缩

《SpringBoot实现文件记录日志及日志文件自动归档和压缩》Logback是Java日志框架,通过Logger收集日志并经Appender输出至控制台、文件等,SpringBoot配置logbac... 目录1、什么是Logback2、SpringBoot实现文件记录日志,日志文件自动归档和压缩2.1、