本發(fā)明涉及隱私保護(hù)，尤其涉及一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前信息化時(shí)代，大數(shù)據(jù)和人工智能已經(jīng)成為推動(dòng)企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的重要力量，近年來，機(jī)器學(xué)習(xí)在醫(yī)學(xué)預(yù)測(cè)、自動(dòng)駕駛、圖像識(shí)別等許多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。機(jī)器學(xué)習(xí)需要大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往從用戶那里獲得。然而，這些數(shù)據(jù)可能是敏感數(shù)據(jù)或者包含一些個(gè)人隱私信息。例如，在醫(yī)療系統(tǒng)中，由于涉及到患者的隱私，醫(yī)院可能不愿意與云服務(wù)器共享患者的醫(yī)療數(shù)據(jù)。另外，由于傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)一般在明文下進(jìn)行，這也帶來了嚴(yán)重的隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，旨在解決傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法容易造成隱私泄露的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：

3、可信機(jī)構(gòu)生成單向映射函數(shù)、公鑰和私鑰，并將所述單向映射函數(shù)、所述公鑰和所述私鑰發(fā)送至用戶，將所述公鑰發(fā)送至服務(wù)器；

4、用戶將密文和梯度函數(shù)值發(fā)送至所述服務(wù)器，所述服務(wù)器得到加密梯度密文；

5、所述服務(wù)器向預(yù)設(shè)在線用戶發(fā)送解密請(qǐng)求，并將所述梯度函數(shù)值發(fā)送至用戶驗(yàn)證聚合模型。

6、其中，所述可信機(jī)構(gòu)生成單向映射函數(shù)、公鑰和私鑰，并將所述單向映射函數(shù)、所述公鑰和所述私鑰發(fā)送至用戶，將所述公鑰發(fā)送至服務(wù)器，包括：

7、參數(shù)初始化；

8、可信機(jī)構(gòu)初始化模型參數(shù)生成單向映射函數(shù)；

9、所述可信機(jī)構(gòu)為每個(gè)用戶生成所述公鑰和所述私鑰發(fā)送至用戶，將所述公鑰發(fā)送至服務(wù)器。

10、其中，所述參數(shù)初始化包括全局權(quán)重、學(xué)習(xí)率和訓(xùn)練輪次。

11、其中，所述用戶將密文和梯度函數(shù)值發(fā)送至所述服務(wù)器，所述服務(wù)器得到加密梯度密文，包括：

12、每個(gè)用戶使用所述公鑰計(jì)算密文和梯度函數(shù)值；

13、每個(gè)用戶將所述密文和所述梯度函數(shù)值發(fā)送至所述服務(wù)器，所述服務(wù)器得到加密梯度密文。

14、其中，所述服務(wù)器向預(yù)設(shè)在線用戶發(fā)送解密請(qǐng)求，并將所述梯度函數(shù)值發(fā)送至用戶驗(yàn)證聚合模型，包括：

15、所述服務(wù)器向預(yù)設(shè)在線用戶發(fā)送解密請(qǐng)求后，被選中的用戶向所述服務(wù)器發(fā)送解密共享，所述服務(wù)器計(jì)算解密聚合結(jié)果；

16、所述服務(wù)器計(jì)算聚合梯度的單向函數(shù)值，并將所述梯度函數(shù)值發(fā)送至用戶驗(yàn)證聚合模型。

17、本發(fā)明的一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：可信機(jī)構(gòu)生成單向映射函數(shù)、公鑰和私鑰，并將所述單向映射函數(shù)、所述公鑰和所述私鑰發(fā)送至用戶，將所述公鑰發(fā)送至服務(wù)器；用戶將密文和梯度函數(shù)值發(fā)送至服務(wù)器，所述服務(wù)器得到加密梯度密文；服務(wù)器向預(yù)設(shè)在線用戶發(fā)送解密請(qǐng)求，并將所述梯度函數(shù)值發(fā)送至用戶驗(yàn)證聚合模型。本發(fā)明通過構(gòu)造一個(gè)不可逆的單向映射函數(shù)，使用戶在不需要可信第三方的情況下可以獨(dú)立地驗(yàn)證服務(wù)器返回聚合結(jié)果的正確性。采用分布式paillier密碼系統(tǒng)和同態(tài)加密技術(shù)，保護(hù)用戶在傳輸階段的信息安全，同時(shí)可以抵抗服務(wù)器與小部分用戶的共謀攻擊，從而解決了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法容易造成隱私泄露的問題。

技術(shù)特征：

1.一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求2所述的一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求3所述的一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，其特征在于，

5.如權(quán)利要求4所述的一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及隱私保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可驗(yàn)證的隱私保護(hù)聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：可信機(jī)構(gòu)生成單向映射函數(shù)、公鑰和私鑰，并將單向映射函數(shù)、公鑰和私鑰發(fā)送至用戶，將公鑰發(fā)送至服務(wù)器；用戶將密文和梯度函數(shù)值發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器得到加密梯度密文；服務(wù)器向預(yù)設(shè)在線用戶發(fā)送解密請(qǐng)求，并將梯度函數(shù)值發(fā)送至用戶驗(yàn)證聚合模型。本發(fā)明通過構(gòu)造一個(gè)不可逆的單向映射函數(shù)，使用戶在不需要可信第三方的情況下可以獨(dú)立地驗(yàn)證服務(wù)器返回聚合結(jié)果的正確性。采用分布式Paillier密碼系統(tǒng)和同態(tài)加密技術(shù)，保護(hù)用戶在傳輸階段的信息安全，同時(shí)可以抵抗服務(wù)器與小部分用戶的共謀攻擊，從而解決了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法容易造成隱私泄露的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王會(huì)勇,楊騰飛,唐士杰,丁勇,王繼奎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：桂林電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9