Privacy-Preserving Consensus for Multi-Agent Systems via Node Decomposition Strategy

同态加密 计算机科学 加密 理论计算机科学 密码学 差别隐私 多智能体系统 共识 算法 节点(物理) 数学 人工智能 计算机安全 结构工程 工程类
作者
Yaqi Wang,Jianquan Lu,Wei Xing Zheng,Kaibo Shi
出处
期刊:IEEE Transactions on Circuits and Systems I-regular Papers [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:68 (8): 3474-3484 被引量:86
标识
DOI:10.1109/tcsi.2021.3081372
摘要

This paper proposes two kinds of algorithms to achieve privacy-preserving consensus of multi-agent systems over undirected graphs via node decomposition mechanism and homomorphic cryptography technique. Based on the number of neighboring nodes ( |\mathscr N i |), every agent is decomposed into |\mathscr N i | subagents, which are connected as a chain graph. Note that every subagent connects one and only one non-homologous subagent (generated by different agents). Information interaction between non-homologous subagents is encrypted by a homomorphic cryptography algorithm, and homologous subagents exchange information directly. In this regard, the proposed node decomposition mechanism enhances the privacy of the initial values without increasing the computational complexity of encryption. The first privacy-preserving algorithm can achieve the accurate average consensus, which means that the agreement value of every subagent is consistent with the original average consensus value. The second algorithm studies the privacy-preserving scaled consensus problem without a priori knowledge about the underlying graph. Although the final convergence values of subagents do not keep exactly the same, homologous subagents can compute the original group decision value by resorting to the product of the limit value and agent's degree. Importantly, this algorithm also guarantees the privacy of group decision value of the whole system. Besides, it is proved that the privacy of the initial value can be preserved if the agent has at least one neutral neighbor.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
YY完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
无花果应助baiheqinyin采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
mookie发布了新的文献求助10
4秒前
网民完成签到 ,获得积分10
5秒前
FY完成签到,获得积分10
5秒前
cvmax发布了新的文献求助10
6秒前
天真热狗发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
难过台灯发布了新的文献求助10
8秒前
xingran720905发布了新的文献求助10
9秒前
谦让鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
ruiruirui发布了新的文献求助10
13秒前
花如意应助难过台灯采纳,获得10
16秒前
Letitia完成签到,获得积分10
18秒前
情怀应助友好芳采纳,获得10
18秒前
好好学习完成签到 ,获得积分10
19秒前
小羊完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.4应助美好绝施采纳,获得10
22秒前
郑征完成签到,获得积分10
23秒前
思源应助bluerong采纳,获得10
23秒前
尘埃完成签到,获得积分10
24秒前
Ankle完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
难过台灯完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
周不是舟发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
30秒前
Nole应助HNHNHN采纳,获得10
31秒前
尘埃发布了新的文献求助10
32秒前
王小阳完成签到 ,获得积分10
33秒前
科研通AI6.2应助334niubi666采纳,获得10
34秒前
风中思松发布了新的文献求助10
34秒前
受伤雨南发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7714496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9269829
关于积分的说明 20078878
捐赠科研通 7290962
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298178
关于科研通互助平台的介绍 2452416
邀请新用户注册赠送积分活动 2305578