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Privacy-Preserving Federated Learning via Homomorphic Adversarial Networks

Created by
  • Haebom

作者

Wenhan Dong, Chao Lin, Xinlei He, Shengmin Xu, Xinyi Huang

概要

本論文は、プライバシー保護を維持しながら、複数のクライアントからのデータを使用してグローバルモデルを学習するプライバシー保存連合学習(PPFL)に関する研究を取り上げます。既存のPPFLプロトコルの精度の低下、鍵共有の必要性、鍵生成または復号化過程における協調の必要性などの限界を克服するために、ニューラルネットワークを用いた新しいPPFLプロトコルを提示する。これは、PPFLの要件に合わせた集約可能なハイブリッド暗号化方式を統合した同型敵対ニューラルネットワーク(HAN)であり、マルチキー同型暗号化(MK-HE)と同様の作業を行いながら、鍵配布と協力的な復号化問題を解決する。実験の結果、HANsはプライバシー攻撃に強く、非個人情報保護連合学習と比較して精度損失がミミ(最大1.35%)し、既存のMK-HE方式に比べて暗号集計速度は6,075倍向上するが、通信オーバーヘッドは29.2倍増加することを示した。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
ニューラルネットワークを用いたPPFLプロトコルを初めて提示し、既存方式の限界を克服
鍵配布および協力的な復号化プロセスなしでプライバシー保護が可能
精度損失の最小化(最大1.35%)
暗号化集約速度を6,075倍向上
Limitations:
従来のMK-HE方式に比べ通信オーバーヘッドが29.2倍増加
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