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ZkFL: Agregación de gradientes basada en pruebas de conocimiento cero para el aprendizaje federado

Created by
  • Haebom

Autor

Zhipeng Wang, Nanqing Dong, Jiahao Sun, William Knottenbelt, Yike Guo

Describir

En este artículo, proponemos zkFL, un nuevo marco de trabajo para la protección contra comportamientos maliciosos de agregadores centralizados en el Aprendizaje Federado (FL). El FL actual depende de la confiabilidad del agregador central, pero un agregador malicioso puede modificar arbitrariamente el modelo de aprendizaje de los clientes o manipular los resultados insertando clientes falsos. zkFL previene comportamientos maliciosos de los agregadores durante el proceso de agregación mediante el uso de pruebas de conocimiento cero. El agregador comprueba el resultado correcto de la agregación en cada ronda y reduce el costo de verificación de los clientes mediante el uso de blockchain. Esto proporciona mayor seguridad y privacidad en comparación con el FL actual, a la vez que mantiene el rendimiento sin modificar la estructura de la red de FL ni reducir la velocidad de aprendizaje.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un método novedoso para prevenir eficazmente acciones maliciosas de agregadores centrales en el aprendizaje federado aprovechando pruebas de conocimiento cero.
Reduzca los costos de verificación del cliente y aumente la eficiencia aprovechando la cadena de bloques.
Mejora la seguridad y la privacidad sin cambiar la arquitectura de aprendizaje federado existente.
La superioridad de zkFL se verifica mediante análisis teórico y resultados experimentales.
Limitations:
Dependencia del rendimiento y escalabilidad de blockchain.
Coste computacional y complejidad de las pruebas de conocimiento cero.
Se necesita un análisis adicional de varios escenarios de ataque en entornos del mundo real.
Posible degradación del rendimiento debido al mecanismo de consenso de la cadena de bloques.
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